Фокус на жизнь: Научный подход к продлению молодости и сохранению здоровья - [76]
Основной, или базовый, обмен — это энергия, необходимая для поддержания жизни во всех внутренних органах. Энергозатраты на основной обмен измеряются, когда человек находится в покое, в комфортном температурном режиме, натощак.
В среднем организм мужчины весом 70 кг будет ежесуточно тратить на основной обмен около 1700 ккал, а организм женщины с тем же весом — около 1530 ккал. Около 20 % этой энергии расходуется на работу дыхательной системы, столько же — на поддержание обменных процессов в мышцах, 17–20 % — на обеспечение жизнедеятельности мозга, 10 % — пищеварительной системы (но не на сами процессы переваривания пищи). Сердце «забирает» около 8 %, почки — 7 %, а жировая ткань — всего около 3 %.
Скорость основного обмена может слегка варьироваться в зависимости от пола, возраста, некоторых нюансов здоровья. Тем не менее физиологи рассматривают его как достаточно постоянную величину.
Таким образом, если суточный рацион человека составляет 2500–3000 ккал, то большая часть энергии, полученной с пищей, уйдет на базовые процессы жизнедеятельности. Эти расходы практически невозможно увеличить при помощи занятий спортом, каких-либо лекарств, добавок и т. д. В то же время с возрастом скорость основного обмена снижается.
Пищевым термогенезом специалисты называют энергетические затраты на переваривание еды. В среднем на процессы, происходящие в желудочно-кишечном тракте (включая пищеварение и выведение отходов), уходит одна десятая энергии, которую организм расходует за сутки.
Пищевой термогенез, как и основной обмен, специалисты относят к категории нерегулируемых энергозатрат, не поддающихся сознательному изменению. Тем не менее расход энергии на пищеварение может меняться в зависимости от продуктов, преобладающих в рационе, потому что сгорание разных химических компонентов в топке метаболизма требует разного количества энергии.
Больше всего энергии тратится на переваривание белковой пищи — от 30 до 40 % калорийности, содержащейся в самих продуктах. Меньше всего — на обработку жиров — от 3 до 12 %. Энергозатраты на переваривание углеводов составляют около 20 % калорийности этих продуктов. Пищевой термогенез не зависит от возраста. А вот пол имеет значение: женщины расходуют на процессы пищеварения меньше энергии, чем мужчины.
Один из главных рычагов сознательного влияния на обмен веществ — это работа мышц. Спорт, физический труд, любые движения, задействующие скелетную мускулатуру, — это возможность активизировать метаболические процессы и сжечь энергию.
Работа мышц входит в так называемый рабочий обмен, который складывается из основного обмена (энергозатрат на жизнеобеспечение) и расхода энергии на любую физическую и умственную деятельность.
А сами затраты энергии на работу мышц и мозга называются рабочей прибавкой. Так мужчина весом 70 кг, занимающийся физическим трудом средней интенсивности, каждый день тратит около 3000 ккал (без учета энергозатрат на переваривание пищи). Это — величина рабочего обмена, в который входит основной обмен (1700 ккал) и рабочая добавка (1300 ккал).
Математика продолжительности жизни
Одна из самых поразительных математических закономерностей заключается в том, что сердца всех млекопитающих совершают в течение жизни приблизительно одно и то же число сокращений — около полутора миллиардов, хотя мелкие животные (например, мыши) живут несколько лет, а крупные (например, киты) могут прожить сотню лет или даже больше. Эта систематическая закономерность подчиняется простой математической формуле: скорость метаболизма пропорциональна массе организма в степени ¾.
Простыми словами, если размеры одного животного вдвое больше размеров другого (10 кг и 5 кг или 1000 кг и 500 кг), то можно предположить, что и скорость метаболизма первого животного должна быть в два раза выше. Однако эта скорость не удваивается, на самом деле ее увеличение составляет всего лишь около 75 %, что соответствует громадной экономии энергии — по 25 % на каждое удвоение размера. Таким образом, существует закономерность: чем крупнее организм, тем меньше энергии требуется произвести в секунду на каждую его клетку для поддержания жизни. Например, клетки тела слона потребляют всего около одной десятой энергии, необходимой клеткам крысы, и работают в десять раз менее интенсивно. Это приводит к соответствующему снижению уровня клеточных повреждений и износа в метаболических процессах, что лежит в основе большего долголетия слонов.
Эта математическая закономерность, сформулированная швейцарским биологом Максом Клайбером, применима почти ко всем млекопитающим, птицам, рыбам, моллюскам, бактериям, растениям и клеткам. Не менее удивительно, что сходные законы действуют для всех физиологических величин и жизненных процессов: частоты сердцебиения, скорости эволюции, высоты деревьев, размера генома, количества серого вещества мозга, продолжительности жизни и даже скорости роста организма.
Таким образом, почти все физиологические характеристики и события жизненного цикла любой особи определяются в первую очередь ее размерами. Поскольку клетки крупных организмов вынуждены работать медленнее, чем клетки организмов более мелких, темп жизни систематически снижается с увеличением размеров: крупные млекопитающие живут дольше, их взросление занимает больше времени, сердца бьются медленнее, а клетки работают менее интенсивно, чем у мелких существ. Если масса организма удваивается, то одновременно с этим увеличивается и продолжительность жизни животного, и длительность периода взросления в среднем приблизительно на 25 %, но скорость протекания процессов в его организме (например, частота сердцебиения) при этом замедляется в той же пропорции.
Гематолог-онколог Михаил Фоминых доступным языком рассказывает об анатомии и физиологии крови и кроветворных органов, наиболее часто встречающихся синдромах и заболеваниях системы крови, методах диагностики и лечения, о современной теории канцерогенеза, причинах развития онкологических заболеваний, развенчивает распространенные мифы о крови и ее болезнях. Эта книга содержит важные сведения, которые помогут вам более осознанно и уверенно общаться с врачами, однако ее цель – не только рассказать о возможностях диагностики и лечения гематологических заболеваний, но и расширить наши познания о крови – жизненно важной и необыкновенно интересной жидкой ткани организма.
С самого возникновения цивилизации человечество сосуществует с невидимыми и смертоносными врагами – вирусами. Оспа унесла больше жизней, чем все техногенные катастрофы и кровопролитнейшие войны XX века; желтая лихорадка не позволила Наполеону создать колониальную империю и едва не помешала строительству Панамского канала. Ученый-вирусолог, профессор Майкл Олдстоун, основываясь на свидетельствах современников ужасных эпидемий и ученых, «охотников за микробами», показывает, насколько глубоко влияние вирусов на жизнь человечества.
Билл Най — инженер, телеведущий популярных научных передач («Билл Най — научный парень») и директор Планетарного общества, занимающегося исследованиями в области астрономии и освоения космоса, а также популяризации науки. В своей книги об эволюции он увлекательно, с юмором, рассказывает о происхождении жизни, появлении новых видов, о дарвиновской теории и свидетельствах ее достоверности, которые мы можем найти в окружающей нас жизни, а также о последних исследованиях в медицине, биологии и генной инженерии.
Последняя египетская царица Клеопатра считается одной из самых прекрасных, порочных и загадочных женщин в мировой истории. Её противоречивый образ, документальные свидетельства о котором скудны и недостоверны, многие века будоражит умы учёных и людей творчества. Коварная обольстительница и интриганка, с лёгкостью соблазнявшая римских императоров и военачальников, безумная мегера, ради развлечения обрекавшая рабов на пытки и смерть, мудрая и справедливая правительница, заботившаяся о благе своих подданных, благородная гордячка, которая предпочла смерть позору, — кем же она была на самом деле? Специалист по истории мировой культуры Люси Хьюз-Хэллетт предпринимает глубокое историческое и культурологическое исследование вопроса, не только раскрывая подлинный облик знаменитой египетской царицы, но и наглядно демонстрируя, как её образ менялся в сознании человечества с течением времени, изменением представлений о женской красоте и появлением новых видов искусства.
«Быки» и «медведи» — так называются спекулянты, играющие соответственно на повышении и понижении курса ценных бумаг. Фондовая биржа и является тем местом, где скрещивают копья эти спекулянты-профессионалы. Анализируя механизм биржевой спекуляции, закономерности курсов ценных бумаг, кандидат экономических наук В. П. Федоров показывает социально-экономическую роль биржи, обнажает паразитизм биржевиков, царящую там обстановку узаконенного грабежа и прямой преступности. Работа написана популярно и доступна самому широкому кругу читателей.
Воздушную оболочку Земли — атмосферу — образно называют воздушным океаном. Велик этот океан. Еще не так давно люди, живя на его дне, почти ничего не знали о строении атмосферы, о ее различных слоях, о температуре на разных высотах и т. д. Только в XX веке человек начал подробно изучать атмосферу Земли, раскрывать ее тайны. Много ярких страниц истории науки посвящено завоеванию воздушного океана. Много способов изыскали люди для того, чтобы изучить атмосферу нашей планеты. Об основных достижениях в этой области и рассказывается читателю в нашей небольшой книге.