В самом низу помещена еще одна специфическая подсистема – «Органы размножения». Не буду на ней останавливаться, поскольку ее влияние на организм ограничено.

Все системы и подсистемы объединены первой регулирующей системой – кровью и лимфой.

Прежде всего, надо обратить внимание на «выходы», то есть на то, как деятельность каждой подсистемы отражается на других подсистемах. Зависимость «выходов» и «входов» представляет собой «характеристику» подсистемы, примерно такую же, как показана на рис. 1 («Схема клетки»).

Возьмем мышцы. «Входом» для них является сопротивление среды движению, например тяжесть гантелей, объективным «выходом» – развиваемая при движении мощность, субъективным – чувство утомления, для преодоления которого нужно психическое напряжение. Важнейшим дополнительным «входом» служит доставка кислорода, которую обеспечивает подсистема «Газообмен». Тренировка характеризуется тем, как постепенно возрастает физическая нагрузка по мере упражнения.

Обратимся к подсистеме «Газообмен». Она состоит из сердца, сосудов и легких. Любой из этих компонентов может ограничить максимальную функцию доставки кислорода тканям и удаления углекислоты. Однако у молодых и здоровых главная причина снижения резервных мощностей – детренированность сердца. «Период полураспада белков» очень хорошо демонстрируется на нем. За месяц строгого постельного режима коэффициент резерва даже у тренированного человека снижается с 5 до 1,3.

Субъективно характеристику мы чувствуем по нехватке воздуха при возрастающей мышечной работе. Если замерять при этом потребление кислорода в минуту или частоту пульса, то получим кривые, представляющие объективную характеристику. Для этого производят исследования на специальном аппарате – велоэргометре.

Значение легких в обмене газов меньшее, чем сердца, если нет болезни. Объем легких, количество действующих легочных альвеол, проходимость бронхов – все тренируется вместе с сердцем при нагрузке.

Вредные влияния на газообмен со стороны других подсистем разнообразны. Система напряжения, например, нарушает регулирование, возникают спазмы коронарных артерий, изменяется ритм сердца.

Вредные последствия плохой работы подсистемы «Газообмен» не нуждаются в подробном разборе. Если в аорту поступает кровь с недостатком кислорода, органы оказываются в трудном положении. Так, когда напряжение электростанции понижается, все лампочки тускнеют. Нечто подобное случается с кровью при дыхательной недостаточности, когда диффузия кислорода затруднена из-за утолщения стенок альвеол или выпотевания в них жидкости из кровеносных капилляров. Первое зависит от легких, второе бывает, когда «не тянет» левый желудочек сердца и легкие переполняются кровью. Больше всего страдает мозг, он появился в эволюции поздно и не рассчитан на плохое «снабжение».

Подсистему «Питание» труднее охватить, поскольку ее функции многообразны и в разных клетках и органах очень различны. В принципе это система снабжения энергетическим и пластическим «строительными» материалами. Она призвана обеспечить непосредственные затраты энергии, создание некоторых энергетических запасов и представить материал для построения структур организма во всем их многообразии. При этом следует учесть, что организм получает извне очень разную пищу, ее нужно сначала разложить до простых кирпичиков, которыми восполняется энергия и из которых строятся собственные структуры. Кирпичиками белков служат аминокислоты, углеводов – глюкоза, жиров – жирные кислоты.

Субъективная характеристика – количество пищи, ощущение голода или сытости – зависит не только от соотношения «приход-расход» энергии, но также от вкуса, объема блюд и от «тренированности» пищевого центра: есть люди с хорошим и плохим аппетитом, «жадные» и «нежадные». У «жадных» субъективная потребность в пище, то есть чувство голода, будет превышать расходы организма, и человек станет толстеть.

Мне представляется, что чем меньше организм получает пищи, тем совершеннее его обмен веществ. В этом отношении дикая природа не является образцом. Эволюция шла на компромисс, она отработала повышенный аппетит, ставящий организм в невыгодное положение при избытке пищи, но тем самым обезопасила биологический вид от вымирания в связи с крайней нерегулярностью снабжения. Только периодические вынужденные голодовки исправляли этот дефект регулирования, так как разгружали клетки от всех балластных веществ, накопившихся в период благоденствия.

Нужна ли человеку вообще жировая подкожная клетчатка? Боюсь быть категоричным, но, наверное, нет, не нужна. Никаких полезных функций она не выполняет, кроме сохранения энергетических запасов на случай голода. Но это не нужно современному человеку, кроме самого минимума на случай болезни.

Качество пищи более важно, чем ее количество, потому что природа не выработала специальных потребностей в полноценных аминокислотах, витаминах и микроэлементах, а требует только калорий. Поэтому ассортимент блюд человек выбирает по вкусу, а не по полезности. Отсюда масса возможностей для неполноценного питания, не обеспечивающего клетки всем необходимым. В этом источник многих болезней.

Регулирование подсистемы «Питание» очень сложно. Гормоны действуют на клеточный обмен, на превращение питательных веществ в «энергетические» молекулы АТФ. В качестве примера нарушений работы подсистемы можно привести диабет.

Органы пищеварения регулируются в основном вегетативной нервной системой (III PC), но прием пищи и опорожнение кишечника – произвольные акты, управляемые сознанием. Чрезмерная активность системы напряжения может значительно извращать деятельность желудка и кишечника. что приводит к таким болезням, как язва и колит.

Мы говорим о пище, о питании. Но есть еще вода и соли. Целая система водно-солевого обмена, которая обеспечивает клеточную химию и связана с кровообращением. На входе у нее пищеварительный тракт с психическим регулятором жажды, на выходе образование в почках мочи разного состава. Жажда зависит от количества соли в пище, а также от индивидуальных привычек – одни пьют много, другие мало. Снова тренировка центров регуляции. «Выход» мочи зависит от «входа», но регулируется гормонами, а у больных обусловлен еще и работой центра. Система напряжения меняет настройку, установку эндокринных регуляторов, и в организме может задерживаться вода.

Подсистема «Терморегуляция» едва ли требует много пояснений. Постоянство температуры тела в эволюции отработано давно, но и эта функция понята не до конца. Почему так легко температурный центр реагирует на инфекцию? Повышение температуры бывает чуть ли не первым ее проявлением. Видимо, есть древний защитный механизм, действующий на клеточном уровне: повышение температуры активизирует защитные силы. Для здорового человека это так и есть, для старого и больного опасно само по себе, так как лихорадка перегружает сердце. Но природа не рассчитывала на старость и хронические болезни.

Функция терморегуляции, то есть поддержания постоянства температуры при разной погоде, тренируема, как и всякая другая. Схемы закаливания известны. В некоторой степени они заменяют физкультуру.

Соединительная ткань и система иммунитета. Существуют два параллельных и взаимодействующих механизма: клеточная защита через фагоцитоз и гуморальная через антитела – активные белковые комплексы, связывающие токсины и умертвляющие микробы. Функции иммунитета осуществляются особыми лейкоцитами – лимфоцитами. Одни образуют антитела, другие убивают микробов при прямом контакте с ними, так называемые киллеры. Система образования иммунных лимфоцитов довольно сложна: она включает костный мозг, вилочковую железу, лимфатические узлы, селезенку. В этих органах лимфоциты нарождаются и «проходят обучение», то есть приобретают специфичность в уничтожении данного вида микроба или собственного «некондиционного» белка, образующегося в результате изменений ДНК.

В механизмах иммунитета много неясностей. Как объяснить их довольно строгую специфичность? Для каждого чужого белка вырабатывается свой белок – антитело. И это без всяких анализов, в одной клетке. Поскольку структуры белков запрограммированы в генах («один ген – один белок»), то сколько же нужно иметь запасных генов на все возможные чужие белки? Не буду даже пытаться пересказывать существующие гипотезы.