Очерки адаптации и биологии и технике - Лабутин В.К.
Скачать (прямая ссылка):
и следствий пыделения можно обнаружить и для многих других гормонов. Таким образом, контуры управления различных систем биохимической адаптации, подобно цепям гальванометров в гомеосгаге Эшби, столь тесно взаимосвязаны, что правильнее было бы говорить о единой системе биохимической адаптации всего организма. Однако состояние биохимии в настоящее время не позволяет еще построить целостную картину всех взаимосвязей, действующих в такой системе. Много нерешенных проблем стоит и на пути познания деталей механизмов биохимической адаптации. Хотя химический состав и структурные
Пиша
Всасывание
глюкозы
8кишечнине
Физиологическое
использование
глюкозы
3
Выше нормы
Содержание глюкозы В крови
’ 'ПоЗжёЯйЗоч'-
. лчяжшезя -
УозгоШ слой\ 'Ниже нормы чаЗпочечнит
Z----------г— ниже нормы | j
Y ~ ~ ТГдре налим ^ 13 I
--------Глюкагон
Запас гликоге на в тканях
HHCgmjH_ ___©_
Рис. 6. Схема регуляции содержания глюкозы в крови.
формулы некоторых гормонов уже разгаданы, до сих пор неясна химическая природа' их действия как регуляторов химических реакций Тем не менее, вполне очевидно, что гормоны, переносимые кровью от одних органов к другим, выполняют роль сигналов управления различными органами, в связи с чем говорят о гормональной, или гуморальной, системе регуляции. Эта относительно медленно действующая система регуляции филогенетически древнее системы, развившейся в результате появления нервных волокон, по в ней немало очень интересных принципов, неведомых современной технике. К таким принципам в первую очередь следует отнести высокоизбирательные механизмы реакции определенных органов на вполне определенные гормоны в условиях, когда все гормоны с общим током крови практически воздействуют на все органы.
Наряду с гормонами, регулирующими направления биохимических реакций, большую роль в процессах биохимической адаптации играют ферменты — белковые вещества-катализаторы, влияющие на скорость протекания тех или иных реакций, в частности обеспечивающие получение из разнообразной пищи нужного организму набора относительно простых стандартных питательных веществ. К числу таких стандартных веществ относится, например, упоминавшаяся только что глюкоза. В готовом виде глюкоза содержится лишь в отдельных пищевых продуктах. Зиа-
чительную же часть необходимой организму глюкозы приходится получать из более сложных соединений, например из сахарозы '(растительные сахара), крахмала. Непосредственный переход этих веществ в глюкозу возможен только за счет больших энергетических затрат. Наличие соответствующего катализатора, в роли которого выступает тот или иной фермент, направляет реакцию по обходному пути с промежуточными продуктами, причем получение окончательных продуктов происходит при значительно меиьших энергетических затратах. Так, образование глюкозы из сахарозы под действием фермента — сахаразы — уменьшает энергию активации почти в 4 раза.
Для переработки каждого химического вещества необходимы свои ферменты. Мало того, многие пищевые продукты для переработки их в стандартные для данного организма питательные вещества должны пройти длинную цепь следующих в определенном порядке химических превращений, каждое из которых возможно в присутствии лишь определенных ферментов. Таким образом, процесс усвоения пищи высокоспециализироваи, требует наличия в организме ферментной системы, согласованной с ассортиментом пищевых продуктов, и определенной последовательности вступления в действие различных ферментов Все это дает основание говорить о биохимической адаптации как в плане процессов, приспосабливающих биохимические механизмы к текущим потребностям организма, так н 'в плане филогенеза, обусловившего появление у различных биологических видов своих ферментных наборов, соответствующих роду употребляемой ими пищи. Приспособительные перестройки биохимии организма наблюдаются и в онтогенезе: адаптация гемоглобина эритроцитов после рождения млекопитающего к извлечению кислорода из слабощелочной среды легочной ткани вместо слабокислой плацентарной среды, изменение гормональной системы при половом созревании и т. п.
Если говорить о биохимических адаптациях, проявляющихся на протяжении одного этапа онтогенеза и заключающихся в таких явлениях, как стабилизация химического состава различных тканей, регулирование энергетических затрат организма, перестройка функционирования ферментной системы при изменении питания или акклиматизации и т. п., то, несмотря на специфическую химическую природу всех этих процессов, их укрупненные функциональные модели вполне аналогичны модечям физиологических адаптаций и несут в себе те же черты. По существу в области биохимических адаптаций мы имеем дело с теми же самыми адаптивными механизмами, что и в физиологии, но описанными на другом, более глубоком уровне организации биологических явлений. Многие биохимические адаптации этого рода обратимы и возникают непосредственно в ответ на то воздействие, по отношению к которому данная адаптация повышает эффективность функционирования живого организма.
