Здоровье
Активное долголетие. А.А.Микулин (Глава VIII)
Глава VIII РАСПОРЯДОК ТРУДОВОГО ДНЯ
Будильник звонит в 7 часов. Просыпаюсь. Снимаю с ног заземление и включаю комнатный ионизатор.
Потягиваюсь и, лежа в постели на спине, начинаю дыхательную гимнастику. Глубокий вдох, стремление направить диафрагму к низу живота, задержка 3 секунды и порывистый выдох через сжатые губы 8—10 порциями, Таких упражнений я проделываю 10, каждое по 6 секунд, общее время — 1 минута.
Далее провожу волевую гимнастику — 1 минута.
Затем, продолжая лежать на спине, делаю упражнение, называемое «велосипед». Руки под бедра. Ноги подняты кверху и делают движения как при езде на велосипеде. 20 оборотов каждой ногой. Затем ноги выпрямляются, описывают как можно более широкие круги 3 раза и снова «велосипед» — 20 раз. И так — 3 цикла. Каждый цикл 25 секунд, все упражнение — 2 минуты.
Встав с постели, начинаю гимнастику с двухкилограммовыми гантелями. Сперва упражнения для рук, затем приседания, наклоны, повороты — всего 5 минут. Очень люблю комплекс, разработанный Ю. Шапошниковым — старшим тренером московского бассейна «Чайка» (рис. 29).
Комплекс гимнастических упражнений
1. Исходное положение — основная стойка, гантели в опущенныл- руках.
Поднять прямые руки вверх с одновременным подниманием на носки — вдох. Опуская руки вниз, вернуться в исходное положение — выдох. Повторить 10—15 раз.
2. Исходное положение — основная стойка, гантели в опущенных руках, ладони обращены вперед.
Попеременные сгибания и разгибания рук в локтевых суставах. Во время сгибания рук гантели касаются плеч, а локти остаются неподвижными. Дыхание произвольное. Повторить 15—20 раз.
3. Исходное положение — руки с гантелями впереди. Развести прямые руки в стороны до отказа так, чтобы лопатки соединились, — вдох, свести руки перед собой — выдох.
Повторить 10—15 раз. Исходное положение — стоя, туловище наклонено вперед до
Рис. 29. Комплекс гимнастических упражнений.
Рис. 30. Упражнения на «машине здоровья».
горизонтального положения, руки с гантелями опущены вниз, ладони внутрь.
Поднять прямые руки в стороны — вдох, опустить руки в
исходное положение — выдох.
Повторить 10—12 раз.
5. Исходное положение — сидя на стуле, ступни ног закреплены за неподвижную опору, руки с гантелями за головой.
Медленно наклониться назад, поворачивая туловище влево, — вдох. Вернуться в исходное положение — выдох. Проделать то же самое, поворачивая туловище в правую сторону. Повторить 6—8 раз.
6. Исходное положение — лежа на спине на полу или на скамейке, руки с гантелями вдоль туловища, ладони вниз.
Поднять прямые руки вперед и опустить назад до касания пола — вдох. Обратным движением рук вернуться в исходное положение — выдох. Повторить 10—15 раз.
7. Исходное положение — ноги шире плеч, руки с гантелями вверху.
Сделав вдох, наклонить туловище с одновременным махом руками вниз и назад между ног — выдох. Выпрямляя туловище, поднять руки вверх — вдох. Повторить 8—12 раз,
8. Исходное положение — ноги на ширине плеч, руки с гантелями вверху. Вращения тазом в одну и другую стороны. Дыхание не задерживать.
После гимнастики перехожу к занятиям на «машине здоровья» (см. приложение) и делаю три цикла по 15 полных движений туловищем вперед и назад (рис. 30).
После каждого цикла — отдых с глубоким дыханием (вдох — носом, выдох — ртом), каждый цикл 2 минуты, а всего 6 минут. Затем выключаю ионизатор.
Одеваюсь в тренировочный костюм и бегу по переулкам и бульвару 3 километра, перемежая бег быстрым шагом каждые 5 минут, жестко ступая на всю ступню с преимуществом на пятку. После начала «второго дыхания» вдох — четыре шага, выдох — четыре шага. Для очистки легких после каждых 25—30 шагов делаю глубокий вдох. (Если на улице очень плохая погода, бегаю трусцой на месте или по коридору, туда-сюда по 5 шагов — 10 минут).
Затем делаю виброгимнастику (шестьдесят сотрясений-подъемов на носках на один сантиметр и ударов пятками по полу в проеме двери). На это тратится 2 минуты.
Если во время зарядки не было потовыделения, то приступаю к комнатной бане в ванной — 5 минут, затем душ — 1 минута, сперва теплый, затем прохладный. Итого 6 минут. Если нет времени на душ, то обязательно обтираю все тело мохнатой рукавицей. Вода комнатной температуры.
Затем бреюсь электробритвой, умываюсь и одеваюсь — 10 минут.
Таким образом, утреннее время, необходимое для здоровой физиологической подготовки организма человека к трудовому дню, составляет:
1. 10 упражнений дыхательной гимнастики в постели
2. Волевая гимнастика
3. Гимнастика для ног — «велосипед»
4. Гимнастика с гантелями
5. Занятие на «машине здоровья»
6. Бег на воздухе 3 километра
7. Виброгимнастика
8. Искусственная баня
9. Душ, бритье, умывание
10. Завтрак
11. Непредвиденное время — 1 мин.
— 1 мин.
— 2 мин.
— 5 мин.
— 6 мин.
— 20 мин.
— 2 мин.
— 5 мин.
— 10 мин.
— 10 мин
— 12 мин.
Итого: 1 час 15 минут
Завтракаю преимущественно овсяной кашей. Во время завтрака снова включаю свой ионизатор.
На работе или дома днем я занят в основном умственным трудом. Для отдыха клеток мозга стараюсь каждые 1,5—2 часа на 5 минут отвлекаться и делать виброгимнастику, два цикла по 30 сотрясений. Этот способ резко снижает усталость.
Стараюсь каждый день ходить пешком быстрым бодрым шагом не менее 2-3 километров. Для отдыха мозга вечерами не работаю, а читаю беллетристику — 1 час. Перед сном 10—15-минутная прогулка бодрым шагом. Засыпаю в 23 часа.
Для приобретения трудовой активности считаю вполне достаточным тратить в день на свое здоровье примерно полтора часа, что составляет всего 8% от числа
Рис. 31. Игра в теннис — полезное физическое упражнение
Рис. 32. Очередная «пресс-конференция» во дворе по поводу моей системы.
часов бодрствования в сутки. Каждый человек в любом возрасте, овладевший таким режимом (что не представляет никаких трудностей), может гордиться своей силой воли. Попробуйте.
Если вы поленились утром сделать гимнастику, то вспомните знаменитые слова Бетховена:
«Если я не играю упражнений один день —то замечаю я.
Если не играю упражнений два дня — то замечают мои друзья.
Если не играю упражнений три дня — то замечает публика».
Вот как быстро зашлаковываются и мертвеют мышцы.
Поэтому не пропускайте ни дня утренних упражнений, и вы будете здоровы.
Глава IX КАК СКОНСТРУИРОВАЛ БЫ МЕХАНИЗМ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ
КОНСТРУКТОР ДВИГАТЕЛЕЙ
Общие соображения
Для того, чтобы сознательно и рационально следить за своим здоровьем, каждому мыслящему человеку надо знать, что происходит в его мышцах, когда они по его желанию то сокращаются, совершая задуманную работу, то снова расслабляются. К сожалению, современный уровень знаний физиологии, биофизики и биохимии не позволяет сегодня создать хотя бы приблизительную схему, объясняющую это явление. Поэтому читатель должен простить автору попытку самому создать такую воображаемую схему механизма мышечного сокращения, которая по всем пунктам технического задания отвечала бы наблюдениям, сделанным учеными при изучении физиологии живых мышц.
Техническое задание формулируем исходя из явлений, которые наблюдают физиологи в мышцах.
1. При постепенном сокращении мышцы происходит постепенное уменьшение электрозаряда в ней. Следовательно, при одном и том же грузе каждой геометрической длине сокращенной мышцы соответствует свой определенный отрицательный заряд (см. рис. 12, уч. В-С-Д).
2. При подъеме груза мышцей совершается работа, равная произведению веса гири на высоту ее подъема.
3. При совершении работы рука устает.
4. Рука еще больше и быстрее устает, если держать поднятую гирю на одной высоте.
5. При сокращении длины мышцы увеличивается ее поперечный размер по закону х2у=VК, где х — ширина мышцы, у — длина, V — объем расслабленной мышцы и К — коэффициент. (Объем мышцы практически не изменяется и после ее сокращения) (см. рис. 39).
6. Сокращенную (напряженную) мышцу очень трудно сжать в поперечном направлении. Почему-то в мышце появляются силы противодействия. Если перестать сжимать мышцу, то эти силы мгновенно исчезают и форма мышцы не изменяется.
7. Из работающей и неработающей мышцы выделяется тепло.
8. Через несколько часов (2—3) после смерти человека тепло исчезает и его мышцы постепенно приходят в состояние контрактуры (трупного окоченения), при котором мышцы приобретают твердость фарфора, а все жидкости из мышц вытесняются во внутренние органы.
9. По истечении некоторого времени состояние контрактуры прекращается, и мышцы снова приобретают мягкость.
10. Если перерезать нервы (аксоны), соединяющие мозговое вещество с мышцами, то есть прекратить в них поступление нервных импульсов, то контрактуры в мышцах не наступает.
11. При купании в холодной воде или при перенапряжении нередко наблюдаются судороги отдельных мышц, то есть частичные контрактуры их.
12. Мышца при судороге твердеет, заболевает. Только длительный массаж ликвидирует последствия уплотнения мышцы от судороги и от скопления солей и шлаков. Это еще раз подтверждает плохую самостоятельную очистку клеток от шлаков без вмешательства посторонних сил.
13. Если перерезать у плеча нервный ствол руки, то рука повисает как плеть. Однако кровообращение в ней не нарушается, но путь для биотоков прерывается, вследствие чего клетки атрофируются, венозная кровь уносит их атомы и молекулы, мышцы высыхают и кожа обтягивает кости.
14. Противоположное явление, то есть увеличение размеров объема мышцы более чем в два раза, наблюдается у нетренированного человека после усиленных упражнений с гантелями, гирями и штангой, то есть после систематического возбуждения сильных биотоков.
15. При изучении структуры мышцы с помощью электронного микроскопа выяснилось, что для обеспечения закономерного, продольного сокращения мышцы, а также для проявления всех четырнадцати перечисленных выше свойств мышц природе пришлось всю полость мышцы разделить на продольные поперечнополосатые мышечные волокна, имеющие диаметр поперечного сечения около 0,05 сантиметра.
Полагая размер бицепса в наибольшем сечении у нетренированного человека равным около 8 сантиметров и принимая заполнение равным 0,75, будем иметь приблизительное число волокон в среднем сечении бицепса около 1000. Однако даже при таком количестве нитей не удалось организовать их продольное закономерное сокращение. Поэтому природа каждое волокно
составила из еще более тонких нитей — миофибрилл толщиной 1—2 микрона, общим числом в среднем сечении около 20000 (рис. 33).
Тончайшие миофибриллы разделены на еще более тонкие невидимые глазом волоконца—протофибриллы, толстые и тонкие (рис. 34), расположенные в строгом геометрическом гексагональном порядке (рис. 35). Они имеют диаметр 100 ангстрем, то есть одну десятиты-
Рис. 33. Схема элементарного поперечнополосатого мышечного волокна и миофибриллы.
Рис. 34. Схема сочетания тонких и толстых протофибрилл в миофибрилле.
сячную миллиметра. Такое микроскопическое дробление нитей позволяет предположить, что механизм мышечного сокращения природа могла осуществлять только на молекулярном уровне.
Какой вид энергии превращается мышцей в механическую энергию подъема гири?
Предлагаемая силовая схема принципа механизма мышечного сокращения должна безоговорочно отвечать всем требованиям и свойствам, которыми природа на-
Рис. 35. Поперечное сечение мышца. Гексагональное расположение протофибрилл. Снимок сделан с помощью электронного микроскопа.
делила мышцы человека. Если же схема не объясняет хотя бы одного из перечисленных свойств живой мышцы, то это значит, что вся идея схемы никуда не годится.
Прежде чем приступить к разработке воображаемой схемы, надо сперва разобраться в том, какой же вид энергии превращается мышцей в механическую энергию. В нашем распоряжении имеется восемь видов производительных энергий: термодинамическая, аэродинамическая, гидродинамическая, солнечная, атомная, ядерная, химическая, электрическая.
Для того чтобы мышца совершала работу, любой вид энергии должен быть превращен в механическую энергию, потенциальную (сжатая пружина) или кинетическую (летящая пуля).
Термодинамическая энергия для наших рассуждений не годится, так как превращение ее в механическую обязательно требует изменения объема рабочего тела, а объем расслабленной и сокращенной мышцы практически не меняется.
Аэродинамическая и гидродинамическая энергии также не подходят, так как для превращения их в механическую требуется циркуляция больших объемов газов или жидкостей, которых в мышцах не наблюдается.
Атомная и ядерная энергии, сопровождающиеся выделением вредных лучеиспусканий, также исключаются.
Превращение химической энергии в механическую в основном возможно только с помощью отвергнутой нами термодинамики или через мембраны, путем непосредственного превращения химической энергии в электрическую.
Солнечная энергия также непосредственно превращается в электрическую.
Эти рассуждения позволяют сделать первый и важнейший вывод: для механизма мышечного сокращения природа могла выбрать только электрическую энергию, непосредственно превращающуюся в механическую.
Какие же силы могут действовать на молекулярном уровне протофибрилл? Силы гравитационного поля, силы ковалентных связей и силы электромагнитных полей. Гравитационные силы ничтожно малы, ими можно пренебречь, поэтому остаются только электрические силы взаимодействия между ионами. Других сил взаимодействия между молекулами на этом уровне существовать не может. Поэтому «гипотеза скольжения», выдвинутая зарубежным биологом Хаксли, нереальна и ошибочна, так как она не дает научного объяснения перечисленным выше свойствам живой мышцы.
Вторым фактором, подтверждающим правильность нашего выбора электрической энергии, является пункт 1 нашего технического задания, где указано, что подъем груза сопровождается падением электрозаряда в мышце и каждой геометрической длине ее соответствует определенный электрозаряд. Следовательно, имеется непосредственная связь между электроэнергией и работой мышцы.
Теперь ставим вопрос: как превратить электрическую энергию в механическую работу на молекулярном уровне? Электротехникой создано для этого много машин и механизмов различных типов. Но к мышцам, состоящим из молекул, их конструкция неприменима. Однако существуют приборы, позволяющие электроэнергию превратить в работу с помощью наэлектризованных молекул.
Таким механизмом является элементарный ученический электроскоп (рис. 36). Вы заряжаете электрозарядом лепестки бумаги или фольги, сложенной пополам, и кончики бумаги расходятся, так как одноименные заряды Е — Е отталкиваются. Работа электрозарядов равна (за вычетом потерь) работе преодоления молекулярной упругости бумаги. Можно представить себе и более сложную схему. В четырехзвеннике (рис. 37) молекулы в виде шарниров А и В заряжены одноименными заря-
дами. Силы отталкивания между ними создают силу подъема гири. Для получения этой силы мы ввели в схему два электрозаряда — А и В. Но такая силовая схема противоречит пункту 1 нашего технического задания, где эксперимент утверждает, что подъем груза сопровождается, наоборот, уменьшением заряда.
Можно подобрать схему, отвечающую этой задаче. Для этого введем в схему многозвенника еще электрозаряды— С и D противоположного знака по отношению к зарядам А и В. Выберем количество электрозарядов в точках А, В, С и D так, чтобы звенья нашего ромба находились в равновесии (пунктирная схема).
Теперь отнимем от молекул С и D по одному заряду, Тогда заряды D и С будут слабее отталкиваться друг от друга, и равновесие в фигуре нарушится. Для того чтобы восстановить равновесие, к точкам С и D надо приложить силу, способную поднять гирю, тогда во всех звеньях молекул вновь наступит равновесие.
Согласно закону сохранения энергии, работа, затраченная на подъем груза на высоту, будет равна энергии двух отнятых электрозарядов у С и D.
Такую схему можно рассчитать. Она полностью удовлетворяет требованию пункта 1 технического задания.
Любопытно, что сжать в поперечном направлении этот силовой ромб мешают силы взаимоотталкивания зарядов А и В. Но как только мы перестанем сжимать ромб, силы противодействия нашим пальцам исчезают, так как все силы в ромбе уравновешены. Это свойство схемы отвечает требованию пункта 2.
Итак, предлагаемую ионную силовую электромолекулярную схему примем в качестве одного из рабочих вариантов для решения нашей задачи в целом.
Теперь перейдем к рассмотрению проектируемого нами предварительного механизма мышечного сокращения.
На рис. 38 изображена мышца (бицепс) руки человека. Для упрощения задачи первоначально заменим ее схемой в виде геометрической фигуры шарнирного многозвенника удлиненного ромба. На углах по горизонтали сосредоточим скопление положительных ионов, по вертикали — отрицательных. Одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются. Заряды 1 — 1 и 7—7 на углах ромба подобраны так, что все равнодействующие силы Кулона в многозвеннике уравновешиваются. По расчету это наступает при условии, если поло-
Рис. 38. Условная замена силовым ионным ромбоидальным многозвенникои мышцы руки человека.
жительные заряды содержат по одному заряду, а отрицательные по 7 зарядов и угол в вершине ромба равен 30° (отношение числа зарядов 1:7).
Для того чтобы поднять гирю, надо согласно диаграмме (см. рис. 12) убавить число свободных отрицательных зарядов, то есть убавить определенное число электронов, например, с 7—7 до 4—4. Тогда уменьшенные отрицательные заряды 4—4 будут отталкиваться слабее. Следовательно, для нового равновесия сил в многозвеннике необходимо добавить вес гири, которая слегка поднимается над столом. Для того чтобы поднять ее еще выше, необходимо еще больше сократить число отрицательных зарядов и т.д.
Аналогичное постепенное разряжение мышцы мы наблюдаем на диаграмме (см. рис. 12. участок Б—В) при постепенном подъеме гири рукой. Следовательно, для удержания одного и того же груза при разной степени сокращения мышцы требуется различное число зарядов в мышце. Изменение углов в многозвеннике это подтверждает. Таким образом, пункт первый нашего технического задания схема удовлетворяет.
Согласно закону сохранения энергии работа подъема гири на данную высоту должна быть равна энергии отнятых из многозвенника электронов за вычетом потерь. Пункт 2 удовлетворен.
Чем больше отнимается отрицательных зарядов, тем больше многозвенник приближается к квадрату (см. рис. 38, III). Когда число отрицательных и положительных зарядов уравняется, то есть во всех углах останется по одному заряду, многозвенник превратится в квадрат и равнодействующие всех электрических сил (расчет подтверждает это) заставят ионы, расположенные на углах квадрата, притянуться друг к другу до соприкосновения молекул с такой силой, что мышца превратится в твердое тело, Мы наблюдаем это явление при контрактуре, когда кровообращение прекращается, окислительные реакции в мышцах нарушаются, все свободные отрицательные заряды нейтрализуются и остается только нейтральная ионизированная среда, в которой число положительных и отрицательных ионов равно (ионная симметрия).
Пункт 8 удовлетворяется.
Для того чтобы судить об огромной величине сил Кулона — взаимопритяжения электрозарядов, достаточ-
Рис. 39. Диаграмма сравнения теоретической кривой соотношения длины и ширины мышцы с кривой, полученной при эксперименте.
но сказать, что два разноименных заряда с количеством электричества по одному кулону, удаленные друг от друга на расстояние в один километр, притягиваются с силой в 0,9 тонны.
Теперь надо подумать, куда из мышцы после смерти человека направляются отнятые свободные заряды и где они нейтрализуются.
В пункте 10 сказано, что после перерезки нервов контрактура не наступает. Следовательно, свободные заряды из мышц при контрактуре могут направиться по электропроводным нервам в содержащее положительные заряды мозговое вещество. Если нерв перерезан, заряды не уйдут и контрактура не наступит. После нейтрализации всех зарядов и окончания трупного окоченения мышцы снова расслабляются осмотическими силами.
При сокращении длины мышцы мы наблюдаем увеличение ее поперечного размера по экспериментальной кривой, изображенной на диаграмме (рис. 39).
Здесь же нанесена закономерная теоретическая кривая изменения поперечного размера х нашего ромба-многозвенника при сокращении его длины по уравнению х2 у=УК=const. Разница кривых не превышает 2%. Это говорит в пользу гипотезы многозвенника. Пункт 5 удовлетворен.
В поперечном сечении напряженную мышцу трудно сжать. Пальцы встречают сильное противодействие Откуда возникают такие удивительные силы в мышце? Схема многозвенника это объясняет. Чтобы сжать в поперечном сечении мышцу, надо сблизить уравновешенные положительно заряженные ионы 1—1 многозвенника (см. рис. 38). Но это сделать очень трудно, так как силы Кулона — взаимоотталкивания этих одноименных зарядов — препятствуют их сближению. Пункт 6 удовлетворяется.
Следовательно, силовой ромб (в первом приближении) правдоподобен. Предложенная схема показывает, что так мог бы выглядеть элементарный мышечный электродвигатель на молекулярном уровне.
Дело усложняется
Но дело усложняется тем, что ромб — это фигура плоскостная, а тонкая протофибрилла в мышце — объемная трубочка (оболочка), заполненная плазмой и молекулами. Для того чтобы силовой ромб стал объемной фигурой, ему надо придать вращение вокруг вертикальной оси. Тогда он превратится в два конуса с общим основанием, где расположатся положительные заряды, а в вершинах окажутся отрицательные, по-прежнему в отношении 1:7. Цепочка таких конусов (рис 40 I) и будет представлять силовой каркас объемных тонких протофибрилл. Но они содержат в семь раз больше отрицательных зарядов, чем положительных, а это привело бы к появлению в мышце огромного свободного электрозаряда. Этого в мышцах не наблюдается значит, где-то рядом с отрицательными зарядами должно располагаться равное количество положительных зарядов, и действительно, с помощью электронного микроскопа можно увидеть, что в центре расположения шести тонких протофибрилл помещается толстая протофибрилла, отделенная от них оболочкой. Для того чтобы в мышце все свободные отрицательные заряды
Рис. 40. Схема объемных конусных силовых многозвенников заряженных молекул:
I — цепочка конусов; II — зеркальное расположение зарядов положительно
и отрицательно заряженных протофибрилл; III — продольный разрез мио-
фибриллы; IV - то же, снятое с помощью электронного микроскопа.
тонких протофибрилл были компенсированы, необходимо, чтобы в толстых протофибриллах цепочки конусных многозвенников имели зеркальное расположение зарядов, то есть в вершинах конусов — положительные заряды, а в основаниях — отрицательные (рис. 40, II). На рис. 40, IV показаны фотография Т. Хайаши, снятая электронным микроскопом с увеличением в 250 000 раз (видны толстые (темные) и тонкие (светлые) протофибриллы), и рядом схема автора (рис. 40, III). Для сокращения мышцы надо убавить число зарядов в вершинах конусов. Этого можно достигнуть, удалив часть отрицательных зарядов из тонких протофибрилл и нейтрализовав ими часть положительных зарядов в толстых протофибриллах. Но между толстыми и тонкими протофибриллами находятся оболочки. Как же они устроены, если эта нейтрализация происходит только тогда, когда я «хочу» сократить мышцу?
Как должна была природа устроить механизм волевого сокращения мышц
В технике аналогичные функции выполняет усилительная радиолампа (или кристалл полупроводника). В зависимости от величины потенциала, поступающего на сетку, электропроводность лампы изменяется. Известно, что некоторые клетки и молекулы обладают свойством полупроводников. Следовательно, по нашей схеме оболочки протофибрилл должны иметь свойства радиоламп. Если по ним пропускать слабейшие электротоки — «токи действия», то оболочки становятся электропроводными и через них смогут проходить, например, отрицательные заряды для нейтрализации лоложительных зарядов толстых протофибрилл. Таким образом, токи действия могут регулировать величину взаимной нейтрализации зарядов, силы мышц и степень их сокращения.
Токи действия
Согласно нашей схеме оболочки протофибрилл, так же как волокнистое вещество в нервах — аксонах, насыщены отрицательными зарядами. Мозговое вещество несет в себе скопление положительных зарядов. Электроны в нервах стремятся нейтрализовать заряды. Для того чтобы это не происходило самопроизвольно, природа должна была создать механизм, регулирующий движение зарядов от нервов к мозгу. По-видимому, этим устройством является нейрон, которым заканчивается каждый аксон в мозгу. К нейрону присоединяются дендриты, связывающие его с другими нервными клетками мозга. Если я хочу поднять гирю, то через соответствующий дендрит поступает слабейший ток в полупроводниковый нейрон, связанный аксоном с мышцей. Нейрон становится электропроводным. Вдоль нерва и оболочек протофибрилл направляются нервные импульсы — токи действия. Они регулируют токи в оболочках и нейтрализацию отрицательных и положительных зарядов в протофибриллах. Многозвенники сокращаются, и мышца совершает работу.
Для того чтобы многозвенник в протофибриллах восстановил свою форму, на место нейтрализованных зарядов должны явиться новые. Они создаются клетками в процессе окислительных реакций. Если токов действия нет, заряды в протофибриллах не нейтрализуются, восстановительных реакций не образуется и нет обмена веществ. Это наблюдается после ранения аксона. Мышца умирает и высыхает. Следовательно, даже когда мы спим, дендриты должны обеспечивать минимальные токи действия, необходимые для беспрестанных химических реакций и обмена веществ.
Чем сильнее и чаще возбуждаются токи действий, тем интенсивнее идет электрообмен и обмен веществ в мышцах, тем здоровее и сильнее становится человек.
Как поддерживать электрозаряд в органах человека на определенном уровне
Согласно нашей схеме молекулы мышц в организме живого человека через мембраны беспрерывно ионизируются химико-окислительными реакциями и нейтрализуются для совершения работы. Поэтому как только для поднятия груза мы удалим из оболочек протофибрилл часть отрицательных зарядов, это вызовет нейтрализацию главных зарядов. Химические реакции будут стремиться их немедленно восстановить. Но на это нужно время. Вот почему для удержания груза на одной высоте и для поддержания потенциала заряда мышцы на заданном уровне из оболочек протофибрилл должны все время отбираться отрицательные заряды так быстро, чтобы новые заряды (образованные химическими реакциями) не успевали их восстанавливать. Чем быстрее мы будем отбирать заряды токами действия, тем меньший заряд будет оставаться в оболочках и в мышце и тем большую силу будет развивать она, так как окислительные реакции не будут успевать восстанавливать заряды. Простой пример пояснит этот процесс.
В ванну наливается вода через постоянно открытый кран. Так химико-окислительные процессы беспрерывно рождают в мышце все новые заряды ионов. Но нам на-
Рис. 41. Энергетический баланс. Химико-окислительные реакции могут обеспечить большой запас электроэнергии в мышцах. По аналогии: в сосуде А запас воды поддерживается на высоком уровне. В неработающей мышце в секунду нейтрализуется мало зарядов — левый кран выпускает мало воды, поэтому в левом сосуде (неработающей мышце) поддерживается высокий уровень (потенциал зарядов в мышце). Если мышца начнет работать, т.е. правый кран полиостью откроется, уровень воды в правом сосуде понизится (понизится потенциал в мышце).
до в ванне держать разный уровень воды (разный потенциал свободных электрозарядов в мышце). Тогда мы открываем кран спуска воды из ванны. Чем больше откроем кран, тем ниже будет поддерживаться уровень воды в ванне, чем груз тяжелее, тем ниже надо держать потенциал зарядов в мышце и тем быстрее и больше электронов (т.е. энергии) надо из мышцы ежесекундно удалять. Пункты 3, 4 и 7 удовлетворены (подробно эта схема приведена на рис. 41). Таким образом, энергия удаляемых (нейтрализуемых) отрицательных зарядов должна быть пропорциональна (за вычетом потерь) механической работе, совершаемой крупными зарядами в конусных цепочках протофибрилл.
А что же такое усталость? Это — затрата энергии и накопление шлаков. Следовательно, чем больше в секунду нейтрализовывать в мышце электрозарядов, тем больше в каждую секунду в мышце будет отлагаться отбросов продуктов обмена веществ, которые должны удаляться при движении руки сокращением мышц. Но если рука держит груз неподвижно, то шлаки будут уходить очень медленно. Следовательно, усталость будет наступать быстрее. Вот почему при многократном подъеме и опускании гири рука устает меньше. По этой же причине лошадь даже на лугу во время еды старается почаще махать головой. Сильная утомляе-
Рис. 42. Электропружинная модель механизма мышечного сокращения:
I — мышца растягивается сильными зарядами в протофибриллах. Сильный электроток в соленоиде растягивает пружины выдвигающимся железным сердечником С. II —токи действия в оболочках протофибрилл вызывают в них нейтрализацию, т.е. уменьшение заряда, вследствие чего мышца сокращается и рука поднимает гирю. При уменьшении тока в соленоиде пружины автоматически сократятся и поднимут гирю, III — ток в соленоиде и окислительные реакции в мышце после смерти исчезают, а пружины и мышцы автоматически сжимаются, наступает контрактура,
мость мышц руки при удержании гири на одной высоте противоречит законам механики, утверждающим, что работа равна произведению силы на путь. При удержании гири на одной высоте рука пути не совершает, поэтому и энергия затрачиваться не должна! Но мы ощущаем эту затрату, В чем же дело? А дело в том, что законы механики и термодинамики к работе мышцы не применимы, но законы электротехники все наблюдения объясняют полностью.
В качестве аналогии можно рассмотреть схему (рис. 42). Здесь мышцы заменены пружинами 1, 2 и 3. Пружины сжались до предела соприкосновения витков силами упругости металла, У мышц такое сокращение до плотности твердого тела может наступить только при контрактуре, то есть ионной симметрии, когда ионы клеток разноименного знака зарядов до предела прижались друг к другу электрическими силами Кулона.
Для того чтобы растянуть пружины, в схему надо включить катушку электрического соленоида с железным сердечником внутри. Чем эффективнее ток в витках соленоида, тем больше высовывается из него сердечник и тем сильнее он растягивает пружины.
И в мышцах чем интенсивнее заряжают протофибриллы химико-окислительными реакциями, тем сильнее отталкиваются отрицательные и положительные заряды друг от друга и тем сильнее растягивается и расслабляется мышца. Чтобы растянутые пружины совершили работу подъема гири, надо ослабить ток в соленоиде И в мышце токами действия (биотоками) в оболочках протофибрилл надо вызвать такое взаимодействие между разноименными зарядами в протофибриллах, при котором уменьшится их общий заряд, растягивающий мышцы, что приведет к их сокращению и подъему гири.
Ясно что работа, совершенная рукой, равна (за вычетом потерь) энергии числа зарядов, потерянных протофибриллами.
Марксистско-ленинская диалектика говорит, что все явления в мире выступают как единство (тождество) противоположностей. Это означает «признание (открытие) противоречивых, взаимно исключающих, противоположных тенденций во всех явлениях и процессах природы»*.
Посмотрим, отвечает ли этим концепциям предлагаемая конструктивная схема. Общая идея схемы сводится к следующему:
1. Материя мышц (молекулы) человека ионизирована зарядами электроэнергии противоположного знака.
2. Молекулы с разноименными знаками зарядов всю жизнь человека стремятся сжаться в твердое тело (как пружины на рис. 42).
3. Всю жизнь химико-окислительные реакции в определенных группах молекул мышц концентрируют свободные электрические заряды одноименного знака. Эти заряды, отталкиваясь друг от друга, всю жизнь человека противодействуют силам сжатия материи, они растягивают мышцы и делают их готовыми к работе.
* Акад. В.А. Амбарцумян. «Природа», 1970, № 4.
Можно ли проверить нашу схему опытом?
Можно. Ведь чем сильнее токи действия в оболочках протофибрилл, тем ниже должен падать в них потенциал свободных отрицательных зарядов, так как окислительные реакции не могут мгновенно их восстанавливать. Для проверки этого явления наложим электроды на бицепсы двух рук. Включим в цепь электромиограф и начнем поднимать гирю одной рукой. Запись покажет, что на работающей руке потенциал отрицательных зарядов падает пропорционально весу гири. Значит, опыт подтверждает реальность нашей схемы.
В результате мы приходим к ряду выводов. В человеческом организме, согласно нашей схеме, должна происходить беспрерывная борьба противоположностей. Всю жизнь отрицательные заряды в оболочках и в аксонах стремятся нейтрализовать положительные заряды мозгового вещества, но нейроны им препятствуют. Всю жизнь окислительные реакции стремятся подзарядить молекулы мышц электрозарядами, но токи действия им препятствуют и не допускают перезарядку. Таким образом, всю жизнь мышцы стремятся сократиться, но окислительные реакции им препятствуют.
Схема утверждает, что подъем груза мышца совершает за счет усиления токов действия в оболочках, уменьшения зарядов в оболочках и фибриллах и последующего автоматического стремления мышцы к сокращению, то есть приближению к состоянию контрактуры. Схема показывает, что мы в основном используем энергию пищи для того, чтобы мышцы были мягкими, расслабленными, для того, чтобы во всем организме восстанавливались электрозаряды в процессе обмена веществ.
Следовательно, работа по нашей схеме совершается мышцами автоматически, стремлением материи сжаться силами Кулона. Может быть, именно эти тезисы могут объяснить парадокс, наблюдаемый на стройках, где рабочие и табельщица едят вместе в столовой один и тот же обед, хотя выполняемая ими работа сильно различается по энергоемкости. Следовательно, пища в основном необходима для поддержания жизни.
Все рассуждения, приведенные выше, относятся к биотокам, вызывающим те или иные сокращения мыши под действием волевых нервных импульсов. Но для поддержания жизненно необходимых окислительных
реакций различной интенсивности во всех органах человека необходим аппарат, регулирующий беспрестанное движение непроизвольных биотоков. Вспомним, что без биотоков в оболочках протофибрилл окислительные реакции прекращаются.
Таким аппаратом, определяющим силу биотоков, является специальная группа дендритов и нейронов в нашем мозгу, регулирующая ход всех процессов химических реакций в нашем теле. С наступлением старости межклеточное пространство и клетки постепенно зашлаковываются, окислительные реакции и обмен веществ затухают. Чтобы поддержать деятельность дендритов и окислительных реакций, надо всю жизнь бороться со шлаками.
Почему в токах действия не поддерживается постоянный потенциал электроэнергии?
Почему запись биотоков напоминает зубчатую линию? Потенциал то падает, то увеличивается, и так десятки раз в секунду. Зачем природа придумала такую дозировку, такие своего рода «квантовые скачки» токов действия, такую прерывность окислительных процессов?
Рассмотрим такой пример.
Машинист экскаватора посажен не лицом к ковшу, а спиной к нему. Как же поднять ковш с грузом только до определенной высоты? Надо рычагом управления поднять ковш невысоко, затем повернуться, посмотреть на ковш и выяснить, как высоко он поднялся. Если недостаточно, то снова повернуться к пульту управления, взяться за рычаг и снова поднять ковш на малую долю высоты. Если бы машинист не оборачивался, ковш взлетел бы мгновенно кверху и разломал всю машину, прежде чем машинист успел бы опомниться.
Точно так же, по-видимому, должны действовать дендриты и нейроны. Дендрит дает нейрону импульс к подъему рукой гири. Гиря чуть приподнялась. Первый дендрит приказ отменяет, и ток действия прекращается. Второй дендрит сообщает первому, какую геометрическую форму приняли многозвенники в мышце. Достаточен ли подъем гири или мал. Если мал, то первый дендрит дает новый приказ нейрону продолжить подъем руки. Мышца еще немножко сокращается, и гиря поднимается чуть выше. Снова ток действия прекращается, и
Рис. 43. Схема питания одной толстой и двух топких протофибрилл свежей лимфой и отвод продуктов обмена веществ лимфой в артериальную кровь на тех участках миофибрилл (по сечениям Л—К, М—Д), где расположены только толстые или тонкие протофибриллы,
так до тех пор, пока гиря не достигнет задуманной высоты. Так и осуществляется подъем гири: импульс «да» — электроток расходуется, потенциал падает; импульс «нет» — потенциал восстанавливается окислительными реакциями. «Да» — «нет», «да» — «нет»...
Если во время подъема гири вы на нее смотрели, то ваши «зрительные» дендриты десятки раз в секунду регистрировали высоту ее подъема. Если вы на нее не смотрели, то десятки раз в секунду независимо от вас высоту подъема контролировали дендриты, «осязающие» изменение геометрической формы многозвенников протофибрилл.
Схема показывает, что в природе человека нет понятия «торможение» (то есть замедление), а есть только приказ действия и приказ отмены его для контроля
органами «обратной связи». Таким образом, вся жизнь человека представляет собой борьбу подсознательных биотоков с токами действия. Реакции ионизируют молекулы, а токи действия нейтрализуют заряды в них. Если пересилят токи действия, то мышцы сокращаются (разряжаются). Если пересилят токи химических реакций,— мышцы заряжаются, расслабляются.
Для регулировки (обратной связи) жизненных процессов организма человека электроток от дендритов к нейронам должен поступать также квантами (порциями), что, в свою очередь, должно вызывать прерывистое изменение токов действия: «да» — «нет», «да» — «нет».
Питание клеток мышц и очистка их от отбросов продуктов обмена веществ осуществляется по нашей схеме на рис. 43, где изображен разрез по аксону одной толстой и двух тонких протофибрилл.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Согласно кратко изложенной здесь схеме, мышечный аппарат является своеобразным молекулярным биохимическим электродвигателем весьма высокого коэффициента полезного действия. Автор ни в коем случае не претендует на утверждение, что в живых мышцах процесс волевого сокращения осуществляется обязательно именно так, как это описано в предлагаемой схеме.
Она приведена только для того, чтобы элементарно объяснить, с точки зрения механика и конструктора, все удивительные, а порой и поразительные свойства, наблюдаемые нами при сокращении мышц. Эта схема приведена еще и для того, чтобы каждый человек понял огромное значение физической культуры в жизни, в сохранении здоровья и работоспособности. Поэтому предложенная элементарная схема построена на материале средней школы. Эта схема предложена еще и для того, чтобы дать толчок для критического пересмотра ныне принятой совершенно неправдоподобной с точки зрения механики и электротехники гипотезы Г. Хаксли о скольжении (в момент сокращения мышцы) толстых протофибрилл относительно тонких, образующем как бы зацепление зубчатых колес. Каждому механику понятно, что никакого скольжения в зубчатом механизме не существует. Более того, при скольжении нет точки опоры, где бы молекулы мышц, поднимающие сотни килограммов, могли бы найти точку приложения сил реакции.
В целях достижения истины полезно было бы подвергнуть предлагаемую мной схему анализу, научной критике и усовершенствованию.
К сожалению, электрический принцип зарождения жизни на земле недостаточно широко учитывается. Поэтому многие процессы в живой материи еще не расшифрованы и многие фотографии электронной микроскопии вводят в заблуждение, так как они рассматривают не живую, а мертвую материю, в которой вследствие нейтрализации электрозарядов все расположение молекул перераспределилось- Поэтому и материя под микроскопом теряет свою «живую» форму и закономерности.
Поразительная простота, логичность и вместе с тем сложность механизма мышечного сокращения — от целесообразности зарождения эритроцита до микроскопичности протофибрилл — вся эта конструктивная и электрическая схема построения природой механизма мышечного сокращения воистину способна поразить даже самые смелые помыслы человеческой фантазии.
* * *
Итак, в этой книге описаны все физиологические мероприятия, которые мною проверены и которыми я пользуюсь в настоящее время. Но на этом свою работу я не считаю оконченной. Я коплю новые знания, ставлю новые опыты, внимательно изучаю опыт и достижения специалистов, с которыми советуюсь но поводу каждого нового шага в совершенствовании и развитии моей системы. Все полезное, что подскажут читатели, будет мной изучено столь же внимательно и полно.
