Всем известно, что повышение температуры приводит к увеличению скорости реакций. В частности, именно поэтому кашу проще сварить за 10 минут на сильном огне, чем замочить на всю ночь в холодной воде, а потом даже не доводить до кипения утром. Результат (если не думать о вреде первого и пользе второго) — один и тот же, и называется «горячая каша». А вот время, затраченное на приготовление, разнится примерно в 50 раз.

Вправе ли мы ожидать чего-то подобного в организме при наступлении жары, т.е. ускорения всех процессов? Как это ни парадоксально, но нет! Повышение энтропии in vivo с повышением температуры, безусловно, имеет место быть в той или иной степени, но… оно опережается одним чрезвычайно важным явлением — развертыванием белков с адсорбцией на них практически всей клеточной воды. Иными словами это означает, что с повышением температуры окружающей среды (обычно выше +26 °C) скорость реакций в живом теле начинает резко ограничиваться за счет желирования цитоплазмы и вытеснения из нее большинства реагентов, сахаров, свободных аминокислот и прочих метаболитов. Если бы этого не происходило, наша кровь и ткани очень быстро разогревались на солнце до температур, несовместимых с жизнью — ни о каком возлежании на пляже и речи быть не могло.

Дополнительным свидетельством этого феномена может служить и такой факт. Вот, что пишет по поводу интенсивного загара кандидат медицинских наук Н. И. Щерба (журнал «ФИС», 1990, №6, «Загар загару — рознь»):

«Хочу поговорить о загаре как профессионал, как врач, который долгое время изучал влияние загара на здоровье. Вспоминаю, как я ходил по городскому пляжу, выбирал молодых мужчин и женщин, яростно обгоравших на солнце, и брал у них кровь на анализ.

Известно, что передозированное солнечное облучение может вызвать: обострение различных заболеваний, перегрузки нервной системы, способствует возникновению опухолей. Но меня интересовал совсем другой аспект проблемы — влияние различных доз солнечной радиации на свертываемость крови. Результаты анализов были поразительны. Оказалось, что все эти молодые люди, считавшиеся здоровыми, после гиперинсоляции пребывали в состоянии близком к катастрофическому. Я бы назвал это состояние предтромбическим. Иначе говоря, свертываемость крови у них изменилась настолько, что грозила обернуться закупоркой любого жизненно важного кровеносного сосуда. Такой тромб может выстрелить в коронарную артерию — и тогда наступает инфаркт, в крупный сосуд головного мозга — и тогда случается инсульт, но могут пострадать и другие органы.

Обычно человек с такими результатами анализа госпитализируется, его с помощью специальных средств пытаются привести в нормальное состояние. Но тот, кто обгорел на пляже, считает свое самочувствие легким недомоганием, от которого можно избавиться, намазав ожоги кефиром или одеколоном. Такое лечение мы называем симптоматическим. В итоге кожные травмы приводятся в относительный порядок, но состояние здоровья остается угрожающим. Сколь часто внезапную смерть после отдыха на пляже ошибочно диагностируют как смерть от солнечного удара, пищевого или алкогольного отравления. Не сомневаюсь, что одной из основных причин такой трагедии может стать закупорка кровеносных сосудов, наступившая вследствие гиперинсоляции».

При этом, как вы можете убедиться сами, температура тела в жаркие дни часто бывает даже ниже обычной, а то, что мы называем потом (который выделяется якобы в целях охлаждения), есть не что иное, как вытеснение излишков воды при переходе тела в коацерватное (желеподобное, коллоидное) состояние. Хорошо известно, что вода, выпитая на сильной жаре, часто почти мгновенно проступает сквозь кожу, делая ее еще более влажной и липкой — это еще одно подтверждение сброса излишка воды коацерватом (см. технический комментарий в конце статьи).

Таким образом, коацерватному (желеподобному, коллоидному) состоянию можно поставить в соответствие следующие объективные анализы: пониженную температуру тела, повышенную плотность и пониженный рН мочи. Снижение температуры тела уже было объяснено выше. Повышенная плотность обусловлена вытеснением из клеток в межклеточное пространство большинства ионов, сахаров, свободных аминокислот и прочих метаболитов.

А вот на сниженном рН мочи остановимся несколько подробнее.

Хорошо известен физиологический «запрет» на одновременное выведение из организма ионов калия (K⁺) и водорода (H⁺). Считается, что почки могут выводить или только ионы водорода, или только ионы калия, но никогда эти ионы не выводятся вместе. Таким образом, можно предположить, что если из организма вытекает преимущественно кислая моча, то калий, как минимум, удерживается (на самом деле он еще и аккумулируется — см. ниже), а система приобретает дополнительную щелочность. Это чисто умозрительное предположение идеально согласуется с теорией многослойной организации поляризованной клеточной воды Линга, в которой одновременно с желированием воды происходит селективная адсорбция на клеточных белках калия и вытеснение из клеток натрия. Сброс же ионов водорода и, как следствие, пониженный рН мочи обусловлен особенностью строения белковых структур, способных поляризовать и удерживать воду (подробности см. в работах Линга).

Таким образом, мы приходим к выводу, что режим, названный Ревичи dysaerobic (дисаэробным) или D-дисбалансом, в действительности представляет собой высокожелированное (коацерватное) состояние с повышенной щелочностью, плохо подчиняющееся управляющим, активирующим сигналам.

Этот вывод хорошо согласуется с тем, что большинство людей, не предъявляющих особых жалоб на здоровье в целом, психическую нестабильность, и, в особенности, аллергию, как правило, имеют перманентно кислую, утяжеленную мочу, часто с оранжевым отливом. Аналогично, утренняя моча у здорового человека (включая детей) — как правило, кислая, плотная и намного темнее дневной. Утренняя температура у здоровых взрослых людей также всегда заметно понижена (вплоть до значений ниже +36,0 °С). И еще: если вы когда-нибудь наблюдали за спящими здоровыми детьми, вы, вероятно, замечали, что вскоре после погружения в глубокий сон, их тело покрывается испариной. Дополнительным подтверждением того, что аккумуляция воды происходит именно в ночное время, является тот факт, что здоровые люди никогда не встают в туалет во время сна, даже если спят 10-11 часов подряд.

Более того, исходя из наблюдений Керврана, желированные состояния могут сопровождаться холодным ядерным синтезом калия из натрия и кальция из магния — оба за счет присоединения атома кислорода к исходному элементу.

11Na₂₃ + ⁸O₁₆ → ¹⁹K₃₉

12Mg₂₄ + ⁸O₁₆ → ²⁰Ca₄₀

Все вышеизложенное позволяет считать подобное состояние контр-энтропийным, анаболическим, т.е. конструктивным, восстановительным, заживительным, ростовым.

Особое примечание: в статье о Ревичи, напечатанной в журнале Spin в 1989 году (см. Публикации Dennis Reid McMillan EMANUEL REVICI), сказано, цитирую: «...в анаболическом состоянии — фазе синтеза и ремонта, имеющей место во время сна — тело приобретает положительный заряд и защелачивается...»

Наши чисто умозрительные выводы идеально согласуются с тем, что говорил Ревичи в свои 92 года в 1989 году, но расходятся с тем, что изложено в его книге от 1961 года. Более того, измерения, проведенные на группе детей возрастом от 2 до 4 лет, показали, что ОВП мочи здоровых детей значительную часть времени является сильно отрицательным, что также подтверждает удержание их телами положительного заряда, что, в свою очередь, является свидетельством активного роста.

Рассмотрим теперь обратную ситуацию. С понижением температуры окружающей среды (обычно ниже +13 °С) можно было бы ожидать снижения скорости метаболизма вплоть до анабиоза или даже гибели биологического объекта. Собственно именно для этого и придуманы холодильники, рабочая температура в которых варьируется от +4 до +11 °С. Однако в реальности in vivo происходит нечто иное — при понижении температуры скорость метаболизма не падает, а взвинчивается за счет сворачивания белков с высвобождением из них значительной части клеточной воды и ферментов.

Хорошо известно, например, что выход из теплого помещения на мороз, равно как и купание в холодной воде, очень часто сопровождаются позывом на мочеиспускание. Причем чем дольше человек находится на холоде, тем, обычно, обильнее, прозрачнее и светлее моча.

Потеря значительной части клеточной воды ведет к гибели клеток и, следовательно, воспалению зоны поражения, что проявляется в быту, прежде всего, воспалением горла, а в более тяжелых случаях — воспалением легких. В результате гибели клеток большие молекулы и коллоиды расщепляются на мелкие части, в результате чего резко увеличивается число частиц, что влечет за собой повышение осмотического давления, поскольку его величина зависит не от величины и не от формы частиц, а только от их количества. Повышение осмотического давления влечет за собой набухание тканей, а по мере увеличения набухания происходит дальнейшее уменьшение плотности коллоидов переходящее в гнилостный распад.

Таким образом, состоянию распада (деградации, гибели) можно поставить в соответствие следующие объективные анализы: повышенную температуру тела, пониженную плотность и повышенный рН мочи. Повышение температуры тела объясняется высвобождением клеточных ферментов в резко нарастающий объем свободной воды (что влечет за собой нарастание цепных разветвленных реакций) и, по механизму отрицательной обратной связи, призвано ограничить распад путем температурного развертывания белков. Пониженная плотность обусловлена высвобождением большого количества клеточной воды, до этого находившейся преимущественно в связанном (желеподобном) состоянии.

В связи с вышеизложенным, можно добавить несколько слов об отрицательной обратной связи. В общем случае отрицательная обратная связь (ООС) — это тип обратной связи, при которой выходной сигнал передается обратно на вход для погашения части входного сигнала. ООС чрезвычайно широко используется в живых организмах, делая всю систему более устойчивой к случайному изменению параметров. Один из самых простых примеров ООС в неживой природе — сливной бачок унитаза. По мере наполнения бачка уровень воды в нем поднимается, что приводит к всплыванию поплавка, который плавно блокирует дальнейшее поступление воды. Просто и чрезвычайно эффективно. Важнейшим примером ООС в живой природе является АТФ — яркий пример ингибирования (торможения) активности клетки конечным продуктом ее же собственного метаболизма.

Вспоминая о физиологическом «запрете» на одновременное выведение из организма ионов калия и водорода, можно предположить, что если из организма вытекает щелочная моча, то ионы водорода, как минимум, удерживаются, а система становится более кислой (ацидоз). Это, опять-таки чисто умозрительное предположение идеально согласуется с теорией многослойной организации поляризованной клеточной воды Линга, в которой одновременно с высвобождением клеточной воды происходит также резкая смена предпочтения клеточными белками калия на натрий (т.е. калий уходит из клеток, а натрий входит). Сброс калия обуславливает повышенный рН мочи, а удержание ионов водорода обусловлено особенностями формирования структур, неспособных удерживать воду (подробности см. в работах Линга).

Таким образом, мы приходим к выводу, что режим, названный Ревичи anaerobic (анаэробным) или A-дисбалансом в действительности представляет собой состояние клеточного разжижения, нестабильности и гибели.

Этот вывод хорошо согласуется с тем, что подавляющее большинство людей, предъявляющих самые разнообразные жалобы на здоровье, психическую нестабильность, бессонницу и, в особенности, аллергию, как правило, демонстрируют перманентно облегченную, светлую мочу соломенного цвета, часто напоминающую слегка подкрашенную воду. Аналогичные наблюдения характерны для людей пожилых и прошедших курсы облучения.

Более того, исходя из наблюдений Керврана, подобные состояния могут сопровождаться трансмутацией (в данном случае распадом) кальция в калий и магния в натрий — оба за счет удаления атома водорода из исходного элемента.

20Ca₄₀ - ¹H₁ → ¹⁹K₃₉

12Mg₂₄ - ¹H₁ → ¹¹Na₂₃

Таким образом, вышеизложенное позволяет считать подобное состояние высокоэнтропийным, катаболическим, т.е. деструктивным, разрушительным (в том числе остеолитическим, т.е. костерассасывающим) и психотическим.

Особое примечание: в статье о Ревичи, напечатанной в журнале Spin в 1989 году, сказано, цитирую: «...в катаболическом состоянии — фазе распада и переваривания, имеющей место во время активности человека — тело приобретает отрицательный заряд и закисляется...»

Наши, чисто умозрительные выводы идеально согласуются с тем, что говорил Ревичи в свои 92 года в 1989 году, но расходятся с тем, что изложено в его книге от 1961 года. Более того, измерения, проведенные на многих больных, имевших онкологию в терминальной стадии, показали, что ОВП мочи таких людей значительную часть времени является сильно положительным, что также подтверждает удержание их телами отрицательного заряда, что, в свою очередь, является свидетельством активного распада.

Какую практическую пользу можно извлечь из всего этого?

В любом случае, вне зависимости от того, насколько верно или ошибочно все вышеизложенное, несомненно одно, если вы постоянно теряете воду с:

· частыми — 5 раз в сутки и более — походами в туалет водоподобной мочой без особых на то причин (т.е. не потребляете при этом много воды извне)

· обильным потением в отсутствие жары или, что значительно хуже, наблюдается сильные отеки ног, что делает их слоноподобными

· скоплением жидкости в брюшной полости (то, что называется асцитом и эквивалентно гибели части ЖКТ)

это означает, что ваш организм не в состоянии ее удерживать. Неспособность удерживать воду означает клеточную деградацию и гибель. Клеточная гибель, как правило, означает воспаление — явное, но чаще скрытое (особенно характерно для поражений нервной системы). Короче говоря, это реальный повод подумать о завещании.

Внимательный читатель наверняка задается вопросом, о какой такой желеподобной, связанной воде здесь все время рассуждают? В этой связи попробуйте задать себе другой вопрос: что такое делает с большой массой воды щепотка желатина, что вода перестает быть жидкой и превращается в упругий студень?

Желатин — это денатурированный коллаген. И хотя, как уже говорилось, 95% любого желе составляет вода, вся конструкция выглядит весьма упруго — она не растекается подобно растворам нативных белков, поскольку изменяет растворяющую способность воды. Что же делает желатин столь необычным? Его необычный аминокислотный состав. Его аминокислотные остатки содержат 12% пролина и 9% гидроксипролина — ни один из этих остатков не несет протоны на атомах азота (N) полипептидного остова и, следовательно, не может формировать водородные связи, столь необходимые для удержания α-спиральных или β-складчатых структур. Но еще больший процент (33%) составляет глицин, который является одним из сильнейших «разрушителей спиралей». Будучи растворенным в воде, желатин с его 54% аминокислотных остатков в форме «неспиралеобразователей» и «спиралекрушителей», содержит большие сегменты своих полипептидных цепей в полноразвернутой конформации. Вот почему желатин поляризует воду послойно и вытесняет из себя не только ионы натрия (Na⁺), но и все остальное. Кого интересуют подробности этого потрясающего явления — вы сможете найти их в книге Линга.

Необходимые понятия для понимания такого, казалось бы, маленького текста:

α-спиральная структура — правильная спираль, возникающая в результате образования водородных связей между карбонильными и аминогруппами аминокислотных остатков (каждым первым и третьим); является элементом вторичной структуры белка.

β-складчатая структура — лентовидная гармошкообразная конформация из двух параллельных фрагментов полипептидной цепи одной молекулы белка называется β-складчатым листом.

Пептидные группы (—CO-NH—) обеих цепей располагаются попарно в общей для них плоскости так, что удерживают друг друга благодаря водородным связям, возникающим между элементами пептидной группы N—H и O=C. Две соседние плоскости (в каждой из которых имеется по две пептидных группы — по одной от каждой из цепей) находятся под углом друг к другу подобно складкам гармошки. Если параллельные цепи ориентированы в противоположных направлениях (—CO-NH— ... —HN-OC—), структура называется антипараллельным складчатым листом (β_α), а если взаимодействующие цепи ориентированы в одном направлении (—CO-NH— ... —CO-NH—), структура называется параллельным складчатым листом (β_n). В складчатых структурах α-C-атомы располагаются на перегибах, а боковые цепи при них расположены почти перпендикулярно плоскости листа, и направлены то вверх, то вниз от плоскости в ряду от одного α-C-атома углерода к другому. Энергетически более стабильной является антипараллельная складчатая структура. Она присуща фибриллярным белкам групп кератина и миозина, а также белку шелка — фиброину. β-складчатые листы (ленты) могут сшиваться своими краями (теми же водородными связями) с образованием более широких листов, в которые могут включаться цепи двух и более белковых молекул.

Водородная связь — слабая нековалентная связь, образующаяся между электроотрицательным атомом молекулы (например, атомом кислорода) и электроположительным ядром водорода (протоном), который, в свою очередь, ковалентно связан с другим электроотрицательным атомом той же или соседней молекулы. Таким образом, водородная связь выглядит как связь между двумя электроотрицательными группами благодаря посреднической роли атома водорода, расположенного между ними.

Вторичная структура белка — совокупность участков полипептидной молекулы, характеризующихся регулярной структурой, обусловленной водородными связями между группами C=O и H—N, принадлежащими пептидным группам разных аминокислот; к вторичным стуктурам относятся α-спирали, β-складчатые листы, трехчленная спиральная структура — особенная структура, образующаяся в результате сплетения трех полипептидных цепей (яркий пример: коллаген).

Денатурированный белок — первое определение денатурации было предложено Хсеном Ву в 1931 г. и звучало как «Денатурация — это такое изменение молекул нативного белка, в результате которого он теряет растворимость в средах, в которых растворялся в нативном состоянии». С тех пор значение терминов «нативный белок» и «денатурированный белок» изменилось. Так, слово «нативный» часто используется для обозначения структуры белка, находящегося в кристаллической форме (в случае глобулярных белков это — свернутая глобула). В этом контексте денатурация означает смену свёрнутой конформации на полностью развернутую. Однако имеются веские основания полагать, что большинство белков в своем естественном окружении внутри клетки существуют не в свернутом, а в полностью развернутом виде. В результате термин «денатурация» не только потерял свой изначальный смысл, но приобрел в контексте теории Линга противоположное новое значение: денатурация — не свертывание, а развертывание белковой молекулы.

Коацерват — в определенных условиях (например, при повышении температуры, добавлении солей, гуммиарабика) растворенный коллоид самопроизвольно или в связи с другими полярными макромолекулами выходит из коллоидной системы с образованием отдельных капель, обогащенных коллоидом, четко отделенных от растворителя, в котором содержание рассматриваемого коллоида снижено; фаза, обогащенная коллоидом, была названа коацерватом, а сам феномен — коацервацией в 1929 году Бугенберг-де-Йонгом и Крюйтом.

Коацервация — процесс, приводящий к образованию коацервата; заключается в разделении гомогенного водного раствора на две несмешивающиеся фазы.

Нативный белок — белок, находящийся в природном состоянии, не модифицированный, сохранивший структуру, присущую ему в живой клетке. Однако часто под нативным белком стали понимать белок в его кристаллическом состоянии; тем не менее, существуют данные, согласно которым основная часть белков в интактных клетках отличается своей конформацией от конформации тех же белков в кристалле.

Полипептид (полипептидная цепь) — полимер, мономерами которого являются α-аминокислоты, соединяющиеся между собой в полипептидную цепь в результате образования пептидных связей. На одном конце такой цепи находится свободная NH₂-группа (N-конец цепи), а на другом — COOH-группа (С-конец). В состав полипептидов, имеющих биологическое значение, входит около 20 аминокислот, различающихся боковыми цепями. Если полипептид состоит из многих десятков, сотен или тысяч аминокислотных остатков, то такие полимеры принято называть белками, в противоположность олигопептидам, состоящим из небольшого числа мономеров (не более 20). Грань между олигопептидами и полипептидами (тот размер, при котором полипептид перестает считаться олигопептидом и становится полипептидом или белком) достаточно условна. Во многих случаях эта грань в научной литературе не проводится. Полипептиды небольшого молекулярного веса чаще называют полипептидами, а не белками. Общую формулу полипептидов можно представить так: (—NHCOCHR_i)_n, где R_i — боковая группа аминокислоты i (в случае глицина R — это атом водорода). Полипептиды (белки) составляют более 50% сухого веса клетки и по своей массовой доле уступают только воде.

Полноразвернутая конформация — конформация белка, при которой все его пептидные связи доступны воде, то есть полностью отсутствуют элементы вторичной структуры. Согласно теории многослойной организации поляризованной воды (МОПВ), группы NH и CO полипептидной цепи образуют водородные связи либо с такими же группами с образованием элементов вторичной структуры белка, либо с молекулами воды. В последнем случае вода адсорбируется доступным ей полипептидным остовом или всей молекулой белка, если он имеет полноразвернутую конформацию, с образованием многослойной структуры поляризованных молекул воды.

Подготовлена с использованием материалов книги Гильберта Линга "Физическая теория живой клетки"