Базален метаболизам и телесна тежина - одговор на вековната загатка Медлајф
Базалниот метаболизам е минималната енергија што ја троши организмот за да остане жив, а истражувачите сакале да утврдат како може да варира во зависност од телесната тежина.
Мултидисциплинарен тим истражувачи успеа да ја реши загатката што ги предизвика биолозите во минатиот век: Зошто базалниот метаболизам на организмот варира со телесната маса?
Резултатите од истражувањето беа објавени во „Природа - научни извештаи“, информира ruvid.org.
Историја на загатката што ги предизвикува медицинските научници со векови
Возрасно лице во мирување, во просторија на температура од 20 степени Целзиусови, троши околу една калорија на килограм телесна тежина за еден час. За споредба, слон согорува половина калорија на килограм телесна тежина на час, а лабораториски глушец согорува 70 калории на килограм истовремено. Како да ги објасните овие разлики?
Еден од првите научници што го набудувале овој феномен бил германскиот физиолог Макс Рубнер кој во 1883 година го проучил базалниот метаболизам на кучиња со различна големина.
Одговорот на Рубнер во тоа време укажува на разликата во телесната топлина изгубена преку кожата. Бидејќи површината на кожата варира во зависност од големината на субјектот, а нејзината маса варира во зависност од нејзината големина, основниот метаболизам варира директно пропорционално на масата на телото на 2/3.
Сепак, лабораторискиот експеримент спроведен во 1932 година врз неколку цицачи, предводен од Макс Клајбер, покажа дека промените во базалниот метаболизам варираат во директен пропорција на масата при 3/4 моќност. Во медицинската историја, новото откритие е познато како закон на Клајбер.
Разликите во исходот од првата до втората студија предизвикаа интензивна дебата меѓу научниците со децении. Потрагата по објаснување заврши во 1997 година, со фракталниот модел предложен од физичарот offефри Вест, кој го објаснува експонентот на равенката со фракталната форма на мрежите на телото што дистрибуираат ресурси, како што се циркулаторниот и респираторниот систем.
Мерење на стапката на базален метаболизам - деликатна и макотрпна мисија
Како што се зголемуваше бројот на мерења на базалниот метаболизам, со сè повеќе лабораториски експерименти врз животни, фракталниот модел предложен од offефри Вест започна да покажува се повеќе и повеќе недоследности. 3/4 експонентот на равенката се покажа како неточен кога станува збор за помали птици, инсекти, па дури и некои цицачи.
Во моментов, авторите на статијата неодамна објавени во списанието „Научни извештаи“, го идентификуваа исчезнатиот дел од вековната загатка во теоретски модел во астрофизиката.
„Додека пишував друг труд за фракталите, кој зборуваше за законот на Клејбер, сфатив дека моделот на фрактал на Вест не одговара на основниот проблем. Термичкото објаснување изгледаше поверодостојно, но мораше да го земеме предвид. разгледување и фактот дека енергетскиот дел не се расфрла како топлина. Јас додадов нова перспектива на термичкиот метод и забележав дека податоците совршено се вклопуваат во теоријата предложена од нас.
Последователно, ја проширивме нашата теорија на лабораториски експерименти извршени врз цицачи и други живи суштества и сфативме дека го најдовме објаснувањето, велат истражувачите.
Решението - компромис помеѓу пасивната дисипација на калориите и минималната потрошувачка на енергија на живите организми
Не целата енергија потрошена од жив организам се трансформира во топлина, известуваат истражувачите.
Еден дел се користи за време на процесот на клеточна делба, друг дел за синтетизирање на протеини, поддршка на организмот и помагање во неговото функционирање.
Кога целата енергија би се трансформирала во топлина, потрошувачката на енергија би била еднаква на моќност од 2/3, но во овој случај тоа би бил едноставен механизам за греење, како радијатор, а не жив организам.
Од друга страна, ако целата енергија се потроши ефикасно, потрошувачката ќе биде директно пропорционална со бројот на клетки, односно масата, но дел од енергијата ја губи телото преку загревање.
Во случај на живи организми, двете крајности се во рамнотежа: пондерираната сума на двете компоненти, едната директно пропорционална на масата М и другата директно пропорционална на масата М на моќност 2/3.
Поточно, базалниот метаболизам варира во зависност од збирот на телесната маса и телесната маса на 2/3, што ги објаснува разликите во базалниот метаболизам помеѓу цицачите и другите живи организми.