Regula energetică a mușchilor scheletici (EPSM [1] ) este conceptul lui I. A. Arshavsky despre activitatea motrică, care este stimulată endogen datorită nevoii de satisfacere a nevoilor nutriționale sau exogen datorită acțiunii stimulilor stresanți și este un factor în inducerea funcțională a anabolismului [2] .
Într-un organism în curs de dezvoltare, anabolismul și catabolismul (conform lui Arshavsky) nu sunt echilibrate. Anabolismul din punct de vedere energetic este net superior catabolismului. Adică asimilarea substanțelor și a energiei prevalează asupra degradarii lor și a eliberării de căldură. În acest caz, fondul energetic nu este epuizat, ci dobândit; crește din ce în ce mai mult în funcție de caracteristicile dezvoltării mușchilor scheletici ai corpului și de activitatea acestuia [1] .
I. A. Arshavsky a numit această teorie „regula energetică a activității motorii” [3] [2] .
Viața este acumularea de energie, care duce la o complexitate structurală, parțial pierdută la bătrânețe [1] .
Arshavsky I. A. Cunoașterea este putere . 1984. nr 7.Cercetătorii gerontogenezei sunt împărțiți în două grupuri [1] :
Susținătorii conceptului EPSM aparțin celui de-al doilea grup de cercetători [1] .
O caracteristică a inducerii proceselor de recuperare (anabolism) nu este doar restabilirea stării inițiale în legătură cu activitatea regulată a organismului în curs de dezvoltare care a avut loc, ci în recuperarea în exces obligatorie, datorită căreia o sferă mai mare de funcții. iar munca se poate executa in momentul urmator [3] .
Conform acestei teorii a dezvoltării individuale, caracteristicile energiei la nivelul întregului organism și al elementelor sale celulare (precum și caracteristicile funcțiilor fiziologice ale diferitelor organe și sisteme de organe) depind direct de natura funcționării mușchii scheletici în diferite perioade de vârstă [3] .
Conform acestei reguli, dezvoltarea individuală a unui organism este un proces fundamental negentropic , în timpul căruia gradul de dezechilibru și fondul energetic al organismului nu scad, ci, dimpotrivă, cresc din ce în ce mai mult, atingând un maxim în așa-numita stare staționară, adică în perioada fertilă a adultului [unul]
Valeologii [4] și specialiștii în fiziologia vârstei [5] apelează la conceptul de I. A. Arshavsky .
În 1935, I. A. Arshavsky (1903–1996) [6] a creat un laborator special pentru cercetări fiziologice în domeniul termodinamicii sistemelor vii. Principala întrebare a fost formulată astfel: ce determină intensitatea energiei atât la nivelul întregului organism, cât și la nivelul țesuturilor sale, precum și intensitatea funcțiilor fiziologice ale diferitelor sisteme de organe în diferite perioade de vârstă? [7]
Arshavsky a formulat [7] :
Potrivit unor idei, în momentul apariției unui organism (sub formă de zigot ), acesta are un anumit potențial energetic și în procesul de ontogeneză, la început, o epuizare treptată, apoi din ce în ce mai progresivă. a acestui potențial apare. Cu toate acestea, datele de cercetare ale lui I. A. Arshavsky au permis să se ajungă la concluzii de natură opusă. Din punctul de vedere al lui I. A. Arshavsky, în procesul de creștere și dezvoltare, în timpul trecerii de la o perioadă de vârstă la alta, energia și capacitățile de lucru ale organismului cresc, atingând un maxim în perioada corespunzătoare stării de adult . 7] .
Această poveste a început cu o mică „discrepanță” în teoria celebrului om de știință german Rubner. <...> Primele îndoieli cu privire la teoria lui Rubner au apărut cu Arshavsky în timpul studiului nou-născuților. <...> Atenția lui Arshavsky a fost atrasă de o coincidență curioasă: ritmul inimii și respirația la sugari, indiferent de înălțimea corpului, a început să scadă din momentul în care copiii s-au ridicat în picioare... când au venit mușchii scheletici. în acțiune [8] .
Popovsky A.D. Cunoașterea este putere . 1962. nr 7.Conform teoriei lui M. Rubner (așa-numita „ regula energetică a suprafeței ”), animalele cu dimensiuni similare liniare și de greutate ar trebui să fie caracterizate de aceeași intensitate a metabolismului și funcții fiziologice, aceeași speranță de viață [3] .
Potrivit lui Rubner, natura a dat tuturor mamiferelor aceeași energie pe unitatea de greutate: 180-190 mii de kilocalorii pe kilogram. Și după folosirea stocului, organismul moare. Deoarece animalele de dimensiuni mici risipesc energie neeconomic (au mult mai multă suprafață pe unitatea de masă și, în consecință, transferul de căldură este mai mare), își epuizează mai repede fondul energetic. [9] Într-adevăr, un șoarece trăiește doi ani și jumătate, iar un elefant 80 de ani. Cu toate acestea, această teorie nu este îndeplinită, de exemplu, pentru o astfel de pereche de animale comparabile cu Rubner precum un iepure și un iepure sau un șobolan și o veveriță.
Studiile lui Arshavsky au arătat că specia, care se caracterizează printr-o activitate motorie mai mare în condițiile de habitat natural, se caracterizează în starea așa-numitei odihnă prin valori mai scăzute ale metabolismului bazal și ale funcțiilor fiziologice ale diferitelor sisteme ale corpului. În același timp, speranța sa de viață este semnificativ (de două ori sau mai mult) mai mare decât cea a celuilalt reprezentant al cuplului [3] .
Arshavsky raportează această regulă nu numai la întregul organism, ci și la celulă [1] .
O celulă dintr-un organism în creștere stochează mai multă energie decât folosește. Iar următorul act al muncii ei va fi mai mare ca amploare decât cel precedent. Sistemul, așa cum ar fi, se „încarcă” singur, iar cu cât mai departe, cu atât mai puternic. Acest fenomen a fost stabilit pentru mușchii scheletici și a fost numit „regula energetică a mușchilor scheletici” [1] .
Dar această activitate trebuie susținută într-o zonă destul de largă, lucru în care este benefică și dă dezvoltare organismului. Arshavsky numește această zonă zona de stres fiziologic [1] . Hans Selye , creatorul conceptului de „stres”, a descoperit doar acea formă a acestuia, care este anormală, patologică. Acea sarcină excesivă asupra corpului, care inhibă creșterea și dezvoltarea corpului (stresul Selye), determină limita superioară a zonei de stres fiziologic [1] .
Limita inferioară a zonei de stres fiziologic este un anumit nivel minim de muncă pentru un anumit organism. Când se lucrează sub acest nivel, orice dezvoltare a organismului, conform lui Arshavsky, se oprește, în ciuda nutriției suficiente [1] .
I. A. Arshavsky în lucrarea sa [10] explică studiile sale ontogenetice folosind exemplul proceselor care au loc în celulă.
Ciclurile metabolice sunt efectuate periodic în celulă , care sunt o formă specifică de cuantificare a proceselor fiziologice (reprezentate numai în sistemele vii). Timpul de viață este ciclic, discret, deși este perceput ca curgând continuu. Ciclurile metabolice constau din două faze: [10]
În prima fază, apare o direcție pozitivă a timpului de entropie, apropiind celula din ce în ce mai mult de starea de echilibru și, prin urmare, de posibila ei moarte. Cu toate acestea, a doua fază transferă sistemul viu la noi grade mai înalte de dezechilibru și ordine.
Acest lucru se realizează datorită funcției motorii acelor proteine contractile - microfilamente , care sunt conținute în fiecare celulă de animale și plante, eucariote unicelulare și chiar procariote . Timpul în care are loc recuperarea redundantă a fost numit timp negentropic [10] .
Astfel, sistemele vii (atât animale, cât și plante), spre deosebire de cele patru-dimensionale neînsuflețite, sunt cinci-dimensionale. Ele sunt caracterizate de trei dimensiuni spațiale și două dimensiuni temporale - entropia și negentropia. Timpul negentropic îmbogățește sistemele vii cu materiale plastice suplimentare și rezerve de energie, ceea ce crește capacitățile adaptative și cognitive. Există temeiuri structurale pentru crearea unei memorie în care sunt înregistrate informațiile pe care organismul le primește în mediu. În același timp, doar informațiile care sunt dobândite prin activitatea motorului de căutare activă au o valoare negentropică [10] .
Arshavsky distinge două forme de anabolism excesiv [11] :
Prima formă se prezintă în perioada antenatală (prenatală) și la vârsta postnatală timpurie cu atenuarea ei treptată. Se exprimă prin faptul că masa protoplasmatică se acumulează în exces, ceea ce determină o creștere a caracteristicilor liniare și de greutate ale organismului.
A doua formă apare în procesul de creștere continuă și după finalizarea acestuia. Este cel mai clar prezentat în starea adultă și se manifestă nu prin acumularea excesivă de masă, ci prin acumularea excesivă de potențiale structurale și energetice în mușchii scheletici, ceea ce le crește capacitățile de lucru ulterioare.
Profesorul G. L. Apanasenko consideră că ambele forme de anabolism excesiv apar nu numai în relație cu mușchii scheletici, ci și în organele și sistemele care asigură funcția de mișcare ( sisteme cardiovasculare , respiratorii , endocrine și altele) [11] .
Activitatea mușchilor scheletici este importantă pentru creșterea capacităților energetice ale corpului. Această activitate se transformă datorită schimbării succesive și apariției unor noi stări dominante care se formează în sistemul nervos în curs de dezvoltare. Reacțiile musculo-scheletice (motorii) determină activitatea altor sisteme de organe, și în special nivelul proceselor energetice. Această dependență este desemnată de Arshavsky drept „regula energetică a mușchilor scheletici”. [7]
În conformitate cu această regulă, I. A. Arshavsky subliniază următoarele modalități de a-l include pentru dezvoltarea optimă a organismului nou -născut (subliniind importanța sa deosebită pentru organismele imature din punct de vedere fiziologic) [9] :
I. A. Arshavsky a lăsat deschisă întrebarea când și în ce stadiu al ontogenezei începe auto-înnoirea protoplasmei în descompunere:
În prezent, ne este încă greu să înțelegem pe deplin cum crește speranța de viață din cauza activității musculo-scheletice intense.
- Arshavsky I. A. Fundamentele teoriei negentropice a biologiei dezvoltării individuale: importanță în analiza și soluționarea problemelor de sănătate // Valeologie: Diagnostice, mijloace și practică de asigurare a sănătății. - Sankt Petersburg. , 1993. - P. 5-24.