Способность к голоданию и выживание

Из вышеприведенного видно, что голодание человеком практикуется при столь же разных обстоятельствах, что и живыми существами более низших форм жизни, и по многим причинам адаптации и выживания. Голодание - это важная часть жизни человека вплоть до нынешнего времени, когда у нас существует фетиш и развилось смехо­творное опасение перед лишением пищи даже на день. Со­вершенно очевидно, что способность обходиться длитель­ное время без пищи столь же важна как средство выживания при многих условиях жизни человека, как и у низших животных. Вполне вероятно, что первобытный человек был вынужден даже чаще, чем современный, полагаться на эту способность, чтобы пережить периоды нехватки пищи. При острой болезни, в частности, способ­ность длительное время обходиться без пищи имеет очень важное значение для человека, поскольку он, видимо, стра­дает от болезней гораздо больше, чем низшие животные. В этом состоянии, когда, как будет показано ниже, нет сил для переваривания и усвоения пищи, он вынужден опи­раться на свои внутренние запасы, что он, подобно низшим формам жизни, хранит внутри себя питательные резервы, которые могут быть использованы в чрезвычайной ситуа­ции или при отсутствии поступления новых веществ.

Аутолиз

Чтобы представить, что происходит в голодающем орга­низме, необходимо понять процесс аутолиза, который, буду­чи очень распространенным в природе, тем не менее обычно игнорируется физиологами. Ранее мы упоминали, что жиз­ненно важные и функционирующие ткани и органы голода­ющего организма питаются за счет пищевых ресурсов, на­копленных в организме. Эти резервы накапливаются в качестве довольно сложных веществ, таких, как сахар (гли­коген), жиры, белки и др., и годны для включения в кровоток и использования клетками не более, чем жиры, белки и угле­воды другого животного или другой пищи. Прежде чем вой­ти в кровь и ассимилироваться клетками, они сначала долж­ны быть переварены.

Начнем со знакомого примера пищеварения и усвоения части живого организма самим организмом. Прежде чем стать лягушкой, у головастика вырастают четыре лапки. По­сле того, как они полностью сформируются, лягушка более не пользуется своим хвостом, столь хорошо послужившим в стадии головастика, и начинает от него избавляться, но не сбрасывая его, как обычно это представляют, а поглощая его. Хвост состоит из мышцы, жира, нервов, кожи и т.д. И чтобы поглотить эти структуры, лягушка переваривает их в своем желудочно-кишечном тракте так же, как прочие жиры и ткани. С помощью соответствующих энзимов белки и жи­ры расщепляются на амино- и жирные кислоты. Только по­сле этого они пригодны для повторного включения в крово­обращение. Лишь в качестве жирных кислот и аминокислот они могут быть вновь использованы для питания других структур организма лягушки.

В течение всего времени переваривания молодой лягуш­кой хвоста бывшего головастика она не ест. Фактически она перестает есть, как только у нее появляются лапки. Голодание может быть необходимо для усвоения хвоста; по крайней ме­ре, оно ускоряет этот процесс, ибо принуждает лягушку к потреблению хвоста в качестве пищи, которой нужно питать жизненно важные органы голодающей лягушки.

Этот процесс можно уподобить поеданию жабой собст­венной кожи. Жабы линяют по нескольку раз в году. Они глотают слинявшую кожу после того, как освобождаются из нее. Чтобы использовать эту кожу, жаба сначала должна переварить ее. Белки и жиры кожи нужно расщепить до про­стых усваиваемых соединений, таких, как амино- и жирные кислоты. В случае с жабой это происходит в ее желудке и ки­шечнике. Но в случае с голодающей лягушкой, переварива­ющей свой хвост, процесс происходит в самом хвосте. Тимус (вилочковая железа), который осуществляет контроль над ростом молодняка, потребляется после завершения им сво­ей работы. Наблюдая за тем, как в случае с этой железой организм избавляется от нефункционирующих и более не­нужных структур, можно фактически заключить, что в орга­низме имеются структуры, которые по существу не выпол­няют никаких функций и были такими на протяжении веков.

Однако в данном случае наш интерес к этой железе и ее поглощению вызван другим обстоятельством. Здесь она упо­минается для указания на то, что она расщепляется и погло­щается в процессе аутолиза. Не может быть сомнения в том, что вещества, из которых она состоит, повторно используют­ся организмом.

Слово „аутолиз" (autolysis) - греческого происхождения и буквально означает „самопереваривающийся". В физиоло гии оно используется для обозначения процесса переварива­ния или расщепления ткани ферментами (энзимами), выра­батываемыми в клетках. Это - процесс самопереваривания, или внутриклеточного усвоения. Известен ряд аутолитиче-ских энзимов, которые носят общее название „оксидазы" и „пероксидазы". Физиологи знают, что протеолитические (способствующие усвоению белков) энзимы образуются во многих, если не во всех живых тканях. Определенно каждая ткань вырабатывает свой собственный энзим, который, веро­ятно, при обычных жизненных обстоятельствах использует­ся в регулярных обменных процессах. При прочих условиях энзимы могут быть использованы для переваривания ве­ществ самих клеток.

В своем „Учебнике физиологии" (1946) Зетут и Таттл указывают, что в определенных экспериментальных услови­ях в результате беспрепятственной деятельности энзимов, обычно присутствующих в печени (протеаза, липаза, карбогидраза), перевариваются белки, углеводы и жиры печени. В обычной жизни переваривание самой печени не происхо­дит. Эти различные внутриклеточные энзимы играют выда­ющуюся роль в метаболизме пищевых веществ, т.е. в обыч­ной, регулярной функции питания. Несколько знакомых примеров аутолиза помогут читателю понять действие аутолиза при „болезни".

Явления голодания дают много примеров контроля, осу­ществляемого организмом над его аутолитическими про­цессами. Например, ткани перевариваются в обратной про­порции (порядке) к их полезности - сначала жиры и патологические образования, а затем уже прочие ткани. Эти ткани (жировые, костная и др.) и питательные вещества (гликоген) не пригодны для поступления в кровоток преж­де, чем они будут обработаны энзимами. Действительно, че­ловеческий жир или человеческая мышца пригодны для по­ступления в кровоток без предварительного переваривания не более, чем жир или мышца коровы или овцы. Гликоген (животный крахмал), накопленный в печени, должен пере­вариться в простой крахмал прежде, чем он поступит в кро­воток. Это превращение сопровождается действием энзи­мов.

Любому из моих читателей хорошо известно, как на по­верхности тела выступает абсцесс и как он вытягивает нару­жу свое ядовитое содержимое. Но не все знают, что его появ­ление на поверхности кожи возможно лишь потому, что плоть между абсцессом и поверхностью переваривается эн­зимами, т.е. аутолизируется и удаляется. Поглощение около­костной ткани, появляющейся по краям перелома, стано­вится возможным также благодаря аутолитическому распаду этой околокостной ткани.

У Сильвестра Грэхема была концепция процесса аутолиза и его использования при болезни. Он считал, что общий закон органической жизни состоит в том, что если каким-ли­бо образом или по любой причине катаболические процессы преобладают над процессами анаболическими, организм все­гда улавливает и удаляет те вещества, которые наименее нужны ему. По этой причине, говорил он, все патологические образования вроде кист, опухолей, абсцессов и пр. быстро уменьшаются и часто полностью исчезают при жестком и длительном воздержании от пищи, голодании.

Во времена Сильвестра Грэхема многие физиологи счи­тали, что лимфатические железы во всем организме, подоб­но млечным сосудам в тонком кишечнике, обладают высо­кой способностью извлекать из тканей питательные вещества, которые они превращают в нечто подобное млеч­ному соку, но более очищенного и возвышенного свойства, и что этот готовый к усвоению материал возвращается в об­щий кровоток для использования во всех частях организма в качестве питания. Хотя Грэхем и полагал, что „переварива­ющая способность" лимфатических желез (или, как они их ч часто называют, абсорбентов) была реальной, но придержи­вался мнения, что физиологи ее преувеличивают. Тем не ме­нее он говорил, что „когда поступление пищи в пищевари­тельный канал исключительно мало или длительное время отсутствует, лимфатические железы становятся гораздо бо­лее активными, чем обычно, и забирают животный жир и прочие вещества, образуя лимфу, имеющую многие характе­ристики млечного сока и крови, и могут в подобной чрезвы­чайной ситуации в определенной мере служить цели пита­ния". Он писал, что это не происходит при обычных и спокойных акциях организма, когда пищеварительный тракт поставляет адекватный пищевой материал. Наряду с многи­ми другими физиологами того времени он рассматривал лимфу в этих обстоятельствах как „в основном, если не пол­ностью, экспериментальную субстанцию". Он не считал, что существуют какие-либо факты, подтверждающие предпо­ложения, что конвертируемый подобным образом жир в лимфу используется во время голодания в качестве питания. Он рассматривал жир как в той или иной степени по своей природе неустранимые запасы (в основном нежелательного характера), которые организм вынужден накапливать, по­скольку не в состоянии их выводить. И по этой причине жир не пригоден. По его мнению, при абсолютно здоровом состоянии организма между процессами ассимиляции и дис­симиляции поддерживается равновесие и потому не проис­ходит никакого накопления жира.

Аутолиз в растениях

Растительное царство изобилует примерами аутолиза, - но для нашей данной цели достаточно привести несколько знакомых примеров. Все луковичные, из которых образцом может служить обычный лук, содержит внутри себя новое растение, окруженное пищей, достаточной для того, чтобы пережить период отдыха, в течение которого оно не берет пи­тание из почвы и воздуха. Лук может прорастать в ведре или мешке, где он хранится. Он выпускает ростки, и вскоре почти вся луковица превращается в зеленые побеги. Сама луковица постепенно становится мягкой, и наконец от нее остается просто оболочка по мере того, как растущее расте­ние переваривает побег и использует содержимое луковицы. Так же растут свекла, репа и многие другие корнеплоды. Пу­тем аутолитического поглощения содержимого корнеплода получается вещество для роста, и даже изъятые из земли эти растения дают стебли и листья и растут. Кто не видел, как домашняя хозяйка сажает сладкий картофель в горшок с водой, подвешивает его и следит за тем, как картофель прорастает? Он выпускает ростки, которые достигают боль шой длины и дают много зеленых листочков. Картофель бу­дет расти до тех пор, пока остается хоть какое-то питание в виде сладкого картофеля. Так называемый ирландский кар­тофель также дает побеги в виде стеблей и листьев, которые берут вещества из клубня как единственного источника пи­тания. При свете стебли и листья растут зелеными, а в тем­ноте - белыми. И если в нескольких футах от этого растения есть щель, сквозь которую проступает даже небольшой свет, эти побеги будут расти в направлении источника света и вытянутся в ту сторону на несколько футов. G помощью ау-толиза накопленные питательные запасы в корнеплодах рас­щепляются и становятся пригодными для использования молодым растением. Прорастание всех растений из семени происходит за счет усвоения пищевых запасов, накопленных в семени. Семя, как и яйцо у птиц, служит главным образом хранилищем питания. Фактически живая часть семени ми­кроскопична по размерам. Обрезанные роза или инжир, по­саженные в почву и политые водой, дают корни и листья и растут. Как листья, так и корни вырастают из того материа­ла, который содержится в черенке. Разр.ежьте лист бегонии на мелкие части, правильно ухаживайте за ними, и каждая из этих частей вырастет в новую бегонию. Вещества каждой части листа используются для того, чтобы создать новое растение. Таковы лишь некоторые примеры аутолиза, пере­стройки и перераспределения веществ, содержащихся в ча­сти целого.

Аутолиз у животных

В самом начале жизни аутолиз является одним из важ­ных процессов. Эмбриональное развитие животного в яйце требует использования накопленной там пищи. Яйцо, боль­шое или малое, имеет живой зародыш, микроскопический по размерам, который является единственно живой частью яй­ца. Остальную часть яйца составляет накопленный пищевой материал, из которого появляющееся на свет животное стро­ит свои органы. Этот пищевой материал приспособлен для потребления молодым животным так же, как и взрослым. И прежде чем он может быть использован для построения тка­ней, он должен быть усвоен, что осуществляется энзимами, вырабатываемыми эмбрионом.

Голодающая саламандра с отрезанным хвостом растит новый хвост. Для этого она использует пищевые запасы с це­лью получения тех веществ, из которых создается новый хвост. Эти вещества должны быть сначала расщеплены (ус­воены, переварены) путем аутолиза и затем использованы для нарастающего хвоста. Здесь мы наблюдаем процесс, в ка­кой-то мере обратный тому, какой видим у лягушки, пожи­рающей свой хвост.

В одном случае вещества берутся из организма и исполь­зуются для строительства хвоста, а в другом они берутся из хвоста для того, чтобы питать организм. Быстрый рост по­томства у голодных лососей осуществляется путем переме­щения веществ из организма в яичники. И аутолиз являет­ся необходимым первым шагом в этом перемещении. Организм способен не только строить ткани, он может их также и разрушать. Он может не только переваривать и ути­лизировать ткани других организмов, но и переваривать и усваивать свои собственные ткани.

Аутолиз при окукливании

Время жизни насекомого в куколке является периодом больших и сложных организационных изменений, порожда­ющих новое и в корне отличное насекомое. Личинки полно­стью сосредоточиваются на росте и формировании. Они по­глощают огромное количество пищи и вырастают большими и толстыми. Тутовый шелкопряд, например, за тридцать дней своего роста из личинки увеличивает вес в пятнадцать тысяч раз. В конце этого периода ему удается соткать для се­бя кокон, с помощью которого он защищает себя на этой стадии развития. Из кокона появляется не тутовый шелко­пряд, а бабочка. Гусеница превращается в куколку. Внеш­няя поверхность куколки - это твердая скорлупа, обычно ко­ричневого цвета. Из нее появляется бабочка, не червь. Напоминающая червь личинка входит в кокон, или куколку, и выходит взрослой бабочкой, мотыльком, полностью из­мененной в своих внутренних и внешних структурах, с но­выми функциями и новым образом жизни. Именно в стадии окукливания организм насекомого претерпевает полное и коренное преобразование, старые структуры отмирают, про­исходит замена веществ, создание и перестановка частей, так что то, что появляется из куколки при завершении транс­формации, настолько не походит ни на куколку, ни на ли­чинку, что ошибочно это можно принять за абсолютно но­вый вид насекомого.

Интересно отметить, что в период окукливания насеко­мое не принимает никакой пищи. В этот период внешнего покоя весь материал, накопленный прожорливой личинкой, используется для сооружения совершенно нового и отлич­ного от прежнего организма. Путем аутолиза старые струк­туры заменяются, накопленные вещества перевариваются и готовятся к новому применению, перемещаются из одной части организма в другую. И весь этот чудесный процесс превращений происходит, когда насекомое голодает. Это - поразительный пример созидательной работы, которую со­вершает организм при воздержании от пищи. Однако надо понять, что вещества не могут перемещаться из одной части организма в другую, а ненужные больше структуры не могут сбрасываться, и вещества, из которых те состоят, не могут быть использованы для создания новых структур прежде, чем они сначала не будут переварены. Аутолиз является жизненной стадией развития насекомого как способность строить новые части его организма.

Превращения в насекомых дают нам один из самых заме­чательных примеров как самого аутолиза, так и распределе­ния и реорганизации материала, происходящих в живом ор­ганизме и являющихся постоянной частью жизненного процесса. Личинка обычной мухи растворяется, превраща­ясь в жидкость, по виду столь же бесструктурную, как и яичный желток. Первоначальные органы разрушаются и формируются новые. Никакие новые материалы, кроме, воз­можно, воздуха и влаги, не используются при создании этой новой формы. За пятнадцать дней голодания куколка пчелы превращается во взрослую пчелу, и происшедшие изменения сводятся к переходу одной формы жизни в другую с иными органами, иными функциями и совершенно иным образом жизни. Перекормленная гусеница закутывается в герметиче­ски непроницаемый кокон и засыпает, и во время сна она превращается в пышную бабочку с яркими крылышками, сияющими на солнце. Во время этого превращения ее мыш­цы и органы подвергаются растворению в вещество, напоми­нающее чем-то гной. Все ее внутренние структуры с помо­щью аутолитических процессов перестраиваются и перераспределяются в разные части организма для полной реорганизации. Превращение куколки в бабочку напомина­ет действия мага, манипулирующего волшебной палочкой. Здесь мы наблюдаем не просто химический процесс, это - организация и проницание, управляемые замена и перест­ройка, не просто соединение частей, а созидание сложных органов, которым предстоит функционировать в будущем. В этот период превращений кокон не принимает никакой пи­щи, весь реорганизационный процесс происходит в состоя­нии голодания, и вещества, накопленные в организме гусе­ницы, которая пробивает себе путь в этот мир, используются для превращения „червяка" в бабочку. Замечателен сам про­цесс превращения, когда не пропадает практически ни одно­го вещества материала. Веществ одной гусеницы как раз до­статочно для того, чтобы сотворить одну бабочку.