Деление клеток в организме человека

1.13. Второй фактор деления клеток в многоклеточном организме.

Для того, чтобы нам лучше понимать друг друга, я произведу изложение некоторых моих теоретических построений, которые на первый взгляд не имеют отношения к метаболизму человеческого организма. Но только на первый.

1.13.1. Первый фактор деления клеток (Дарвиновский).

Любой из нас вынес из школьной программы биологии простой Дарвиновский принцип существования живой материи в условиях естественного отбора. Это настолько в нас укоренилось, что утверждение "клетки делятся при наличии необходимых веществ для жизни и воспроизводства" может сформулировать каждый школяр. Никому и в голову не придет оспаривать это утверждение. Спешу вас успокоить, я не собираюсь ниспровергать учение Дарвина. Напротив, я сделаю существенное дополнение, касающееся некоторых аспектов работы многоклеточных организмов, таких, например, как человек.

Все мы знаем, что деление простейших клеток происходит в геометрической прогрессии, если отсутствуют факторы, препятствующие жизнедеятельности клеток, а также в наличии, можно сказать в избытке, питательные вещества. Число клеток растет 1,2,4,8,16,32..... Коэффициент деления/размножения каждой клетки 2 (два). Теперь рассмотрим ситуацию, когда размножение клеток достигло определенных границ. Например, приток питательных ресурсов ограничен какой-то постоянной величиной. Число клеток допустим Хn, теперь можно утверждать, что в момент времени Т клетки не смогут делиться с коэффициентом 2, то есть увеличивать свое количество. Теперь в новых условиях коэффициенты деления клеток изменятся и будут лежать в диапазоне от нуля до 2. Другими словами, каждая клетка в момент времени будет иметь свой собственный Коэффициент деления. Если он равен нулю, то это обозначает, что клетка просто погибла, не воспроизвелась. Говорить о конкуренции между клетками было бы не верно. Скорее можно утверждать о влиянии внешнего фактора. Теперь перейдем к многоклеточным организмам. К сожалению, те многоклеточные организмы, которые "помещаются" в оптический микроскоп, доступны для изучения, не дают проявиться второму фактору, регулирующему деление клеток. Если же изучается часть, допустим, человеческой ткани, возникают три препятствия для его "обнаружения".

Слабая разрешающая способность оптических микроскопов.
Гигантский объем информации, заключенный в небольшой части биологического материала. Вручную выполнить работу по составлению молекулярного атласа невозможно.
Непонимание сути генетики. Конечно, сейчас появились электронные микроскопы с великолепной разрешающей способностью, подсоединенные к компьютеру. Инструмент в наличии. Но никому и в голову не придет мысль о составлении молекулярного атласа человека. Потому что, как и в случае с геномом, полученный результат можно будет применить только к одному конкретному человеку. Главный сдерживающий момент - зачем на это вообще необходимо тратить ресурсы?

1.13.2. Второй фактор деления клеток (обоснование).

Клетки сложного многоклеточного организма, например человека, по сравнению с одноклеточным организмом имеют одно существенное отличие. Помимо действий, направленных на обеспечение жизнедеятельности клетки и ее воспроизводства, клетки, допустим, человеческих тканей, имеют эволюционно "заложенные" качества, свойства. Эти свойства напрямую не влияют на работу клетки, направленную на воспроизводство и жизнеобеспечение самой клетки. Но они выполняют одну конкретную функцию, реализовать которую клетки могут только в составе других клеток - целого организма.

Если мы теперь возьмем отдельно взятую клетку любой ткани человека и рассмотрим ее как одноклеточный организм, то нам сразу станет ясно, что "дополнительная" функция не влияет на поддержание клетки в "рабочем" состоянии. Например, клетки мышечной ткани переводят тепловую энергию, выделяющуюся в результате химических процессов, в механическую. Клетки поджелудочной железы синтезируют в кровь различные гормоны, а если точнее, то правильнее говорить о разложении протеинов по определенной схеме.

Теперь посмотрим, как реализуется дополнительная функция клетки в отдельно взятом органе, например бицепсе. Увеличение или уменьшение механических свойств мускула возможно только при увеличении или уменьшении физической нагрузки. При увеличении нагрузки происходит следующее: количество клеток увеличивается, что дает прирост силы. То есть клетки бицепса начинают делиться с коэффициентом, большим чем единица. Выполняемая мышцами работа может иметь различную направленность, или, другими словами, различные механические характеристики. То есть человек может заниматься греблей либо поднимать штангу. Допустим, что эти спортсмены имеют одинаковые по весу, объему бицепсы. Предложим им сменить характер тренировок - штангиста посадим в лодку, а гребцу дадим гриф штанги вместо весла. Для каждого будет очевидным, что результаты штангиста в гребле будут уступать гребцу, и наоборот. Это обозначает только одно - при равных на первый взгляд мышцах эти спортсмены имеют различные клеточные составляющие. У гребца мышечные клетки "рассчитаны" на выполнение физической работы длительное время, а у штангиста на максимальную отдачу, выход механической энергии в единицу времени, за очень короткий промежуток времени.

Это означает то, что функциональные возможности мышц зависят не только от количества клеток мышечной ткани, но и от их, клеток, характеристик. Причем функциональные возможности клеток одного и того же организма, одного и того же мускула могут иметь существенные различия. Если спортсмен прекратит свои тренировки, его мускулы "придут" в первоначальное состояние. Объем их уменьшится. То есть клетки будут делиться с коэффициентом меньшим, чем единица.

Что это означает? Это означает только одно: масса клеток мышц в составе органа, как впрочем и одна отдельно взятая клетка, в течение своей жизни имеют максимально приближенный Коэффициент полезного действия (КПД) к объему, характеру выполняемой механической работы. То есть деление клетки зависит не только от имеющихся в наличии питательных веществ, необходимых для жизни и размножения, деления клетки, но также зависит от максимального приближения, в период своей жизни, реализации своей функции (выполнение механической работы, для мышечных клеток) к 100%.

Это и есть второй фактор деления клеток. Если спортсмен не только перестанет тренироваться, но и, допустим, перестанет есть, его клетки также перестанут делиться с коэффициентом 1, даже произойдет уменьшение мышечной ткани. Она пойдет на обеспечение организма необходимыми питательными элементами - дистрофия. То есть, Первый фактор деления клеток - есть наличие питательных веществ, необходимых для поддержания жизнедеятельности клетки и ее воспроизводства, а второй фактор, поэтому он и второй, это максимальная реализация дополнительной функции в период своего жизненного цикла в составе всего организма.

В этом параграфе необходимо отметить следующее - изменение каких характеристик окружающей клетки среды изменило коэффициенты деления. Прежде всего, это увеличение, уменьшение количества сигналов, поступающих из нервной системы в единицу времени. Количество питательных веществ также меняется. И, наконец, главное. Меняются потребность организма в увеличении/уменьшении функциональных возможностей отдельных мышц. Величина механической работы также подвержена изменениям. После всего вышесказанного сразу следует вопрос - откуда в мышцах "возникают", "берутся" клетки с различными характеристиками, способные на выполнение разных по своему типу физических нагрузок и разных функциональных возможностей?

<<< Пред. Оглавление След. >>>

Автор: Ирина Аберле irene_aberle@yahoo.com