| Александр Александрович Микулин | |
| Активное долголетие - моя борьба со старостью Глава 9. Как сконструировал бы механизм мышечного сокращения конструктор двигателей конструктор двигателей | |
|
Общие соображения 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., 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 х2 х у = VК, где х — ширина мышцы, у - длина, V - объем расслабленной мышцы и К - коэффициент. (Объем мышцы практически не изменяется и после ее сокращения) (см. ниже диаграмму сравнения теоретической кривой соотношения длины и ширины мышцы с кривой, полученной при эксперименте.). 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. Тончайшие миофибриллы разделены на еще более тонкие невидимые глазом волоконца—протофибриллы, толстые и тонкие, расположенные в строгом геометрическом гексагональном порядке (рисунок справа). Они имеют диаметр 100 ангстрем, то есть одну десятитысячную 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? 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 практическн 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. 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 молекулы в виде шарниров А и В заряжены одноименными зарядами. 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 Для того чтобы поднять гирю, надо согласно вышеприведенной диаграмме 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 той же диаграмме (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 (на рисунке - 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, достаточно 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 справа. Здесь же нанесена закономерная теоретическая кривая изменения поперечного размера х нашего ромба-многозвенника при сокращении его длины по уравнению х2у=VК=сопst. 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. 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 На рисунке (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 (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 положительных 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 реакции 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 В ванну наливается вода через постоянно открытый кран. Так химико-окислительные процессы беспрерывно рождают в мышце все новые заряды ионов. Но нам надо 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. Таким образом, энергия удаляемых (нейтрализуемых) отрицательных зарядов должна быть пропорциональна (за вычетом потерь) механической работе, совершаемой крупными зарядами в конусных цепочках протофибрилл. В качестве аналогии можно рассмотреть схему (рисунок). 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”. ( Акад. В. А. Амбарцумян. “Природа”, 1970, № 4.) 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 рисунке). 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. 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 мышц 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 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 рисунке, где изображен разрез по аксону одной толстой и двух тонких протофибрилл. Оглавление Здоровье www.pseudology.org |
|