Об энергетике мышц. О дыхании

У растений главным способом добывания физической энергии, на которой осуществляются необходимые молекулярные превращения, является прямое использование энергии солнечной радиации в фотохимических реакциях. Но этот способ неэффективен для обеспечения мышечной активности животных, и Программисты разработали качественно иной и несравненно более эффективный способ добывания физической энергии.

Чтобы оценить эффективность этого способа, следует вспомнить, что не выдерживает никакой критики концепция обеспечения работы мышц с помощью энергии химических связей, запасаемой в специальных молекулах (аденозинтрифосфорной кислоты) и пополняемой за счет энергии, усвоенной при переработке съеденной пищи. Совершенно обычной является ситуация, когда – без признаков истощения животного в течение достаточно долгого промежутка времени – физическая работа, произведенная его мышцами, в десятки и сотни раз превышает калорийность съеденной пищи, не говоря уже об экстремальных ситуациях, когда этот дисбаланс может стать еще больше. Довершает эту картину тот факт, что сама «калорийность» пищи, т. е. количество предположительно усваиваемой из нее энергии, определяется с помощью сжигания пищи в калориметре. Но ведь животные, простите, какают не пеплом и не золой! «Калорийность» твердых экскрементов примерно та же, что и калорийность съеденной пищи – кизяк, как известно, используют в качестве топлива для очагов. Так ортодоксальная наука, не смотря на прогресс в усложнении своих моделей, остается в изначальном тупике: животное выделяет практически столько же энергии на уровне химических связей, сколько и потребляет, но при этом умудряется на химической энергии совершить огромное количество физической работы.

А ведь хорошо известно, что более интенсивная работа мышц требует более интенсивного дыхания. В этом – ключ к разгадке энергетики мышц.

Входящие в состав мышечных волокон «рабочие» биомолекулы, способные сокращать и вновь восстанавливать свою длину, имеют конфигурацию длинных цилиндрических пружин. Между каждой парой многочисленных однотипных радикалов, расположенных на соседних витках «пружины» друг напротив друга, возможно образование дополнительной химической связи, сближающей эту пару; чем больше пар связано таким образом, тем сильнее сокращена «пружина». При этом для создания химического мостика, сближающего пару, используется всего лишь природный окислитель – кислород, добываемый из воздуха в легких и доставляемый в мышцы кровотоком. Насыщение молекул‑пружин кислородными мостиками и вызывает сокращение мышцы.

Но заметим, что эти кислородные мостики образуются лишь тогда, когда в программе, формирующей молекулу‑пружину, сделаны специальные ключевые изменения, в результате которых пространственная конфигурация молекулы, соответственно, немного изменяется – но так, что мульти‑окисление становится энергетически выгодным. Тогда мостики образуются «самотеком», да еще с выполнением физической работы.

Чтобы расслабить мышцу, следует ликвидировать кислородные мостики. Но для этого было бы недостаточно вернуть программы, формирующие молекулы‑пружины, в состояние, предшествовавшее запуску мульти‑окисления. Если не использовать каких‑либо дополнительных реагентов на физическом уровне, то присоединение кислорода, прошедшее с выделением энергии, предполагает такие же энергозатраты при его отрыве. Однако, использование дополнительного реагента – углерода – позволяет провести восстановление молекулы‑пружины без таких энергозатрат. При возврате в исходное положение ключей, запустивших мульти‑окисление, химические потенциалы реагентов становятся таковы, что для кислорода из мостиков оказывается опять же энергетически выгоднее соединиться с углеродом. Молекула‑пружина восстанавливается, и образуется углекислый газ, который уносится кровотоком в легкие и удаляется с выдыхаемым воздухом.

Интересная деталь: участие в мышечном цикле, кроме молекул‑пружин и кислорода, еще и третьего главного реагента – углерода, связывающего кислород – объясняет необходимость вдыхания все новых и новых порций кислорода при мышечной работе. Если третий реагент был бы не нужен, то одни и те же атомы кислорода можно было бы использовать в мышцах многократно, что позволило бы резко повысить автономность и живучесть обладателя такого мышечного цикла. Но увы! – на физическом уровне все происходит по законам физического уровня.

Итак, использование двух активных реагентов, окислителя и восстановителя, запасы которых, условно говоря, неограничены, позволяет добиться того, что как рабочий, так и холостой ход молекулы‑пружины осуществляется «самотеком», без затрат химической энергии организма, которую, стало быть, не следует для этого запасать. Главное назначение углеводов, которые запасаются в мышцах и расходуются по мере их работы – быть поставщиками не химической энергии, а как раз атомов углерода. Тепло, выделяющееся при расщеплении запасенных молекул углеводов – это побочный фактор, при интенсивной работе мышц даже становящийся вредным: лишнее тепло приходится отводить. Кстати, само расщепление запасенных молекул углеводов также осуществляется ключевыми воздействиями с программного уровня – т. е. оно тоже идет «самотеком». Если углеводный запас израсходован, то углерод для работы мышц может добываться из запасенных жиров. Но это менее выгодно: по сравнению с углеводами, при расщеплении жиров выход тепла гораздо больше, ведь главное назначение запасенных жиров – быть поставщиками тепла при необходимости обогрева тела.

Если учесть, что физическая работа, производимая мышцей, обеспечивается ничтожными по энергозатратам ключевыми микроперестройками молекул‑пружин и молекул‑поставщиков углерода, то коэффициент полезного действия этого чудо‑двигателя неизмеримо больше, чем сто процентов – и это в полном соответствии с законом сохранения энергии. Можно видеть, что для обеспечения работы мышц организму требуются лишь небольшие запасы той энергии, с помощью которой производятся ключевые микроперестройки молекул. Но эта энергия не физическая, она соответствует подуровню «силовых» программ, с помощью которых вносятся изменения в программы, формирующие биомолекулы. Эту энергию мы будем называть жизненной энергией.

Каждая мышца имеет свой аккумулятор жизненной энергии. Тренировками можно наращивать не только мышечную массу, т. е. увеличивать силу, но и емкость аккумуляторов жизненной энергии – увеличивать выносливость. Хорошо известно, что индивидуальные возможности выполнения физической работы определяются не только силой, но и выносливостью. Более сильный, выполняя такую же физическую работу, что и слабый, может «с непривычки» устать гораздо больше. Ощущение усталости или, наоборот, бодрости мышц – это отражение, соответственно, опустошенности или полноты их аккумуляторов жизненной энергии.