April 28th, 2016

(no subject)

Почему любой механизм или машина изнашивается? Машина преобразует энергию, при этом часть энергии незбежно теряется, поскольку никакая машина не имеет КПД 100%. Энергия диссипируется в результате трения. Трение и износ - это две стороны одного и того же. Только износ связан с переносом материала (например, разрывом межмолекулярных связей), а трение - с теми формами необратимой диссипации, которые не наносят видимого необратимого ущерба поверхности. Если вводить какой-то количественный параметер, характеризующий внутренний возраст механизма, то он будет связан со скоростью переработки энергии и производства энтропии.

С живыми организмами сложнее. Почему большинство организмов не может жить вечно? В любом организме клетки постоянно меняются, за разное время. Например, клетки кожи, желудка, легких, кишечника (кстати, всяческих органов, где часто бывает рак) меняются быстро, за время порядка месяца. Некоторые клетки (нейроны мозга, части глаза) почти не заменяются всю жизнь. Некоторые меняются редко (жировые клетки за время порядка 5-10 лет). Считается, что у человека за время порядка года полностью меняются клетки общей массой равной массе человека.

Что происходит со старыми клетками? Большинство из них умирает и рассасывается в результате апоптоза, т.е. механизма саморазрушения или запрограммированной смерти. Конечно, в каких-то случаях клетки могут гибнуть и по внешним причинам, т.е. в результате некроза. Например, если прекращается снабжение их кислородом, или происходит отмирание ткани по каким-то еще причинам. Но большинство клеток умирает как следствие апоптоза. В отличие от некроза, апоптоз не вызывает воспаления, а приводит к быстрому (за час) рассасыванию самоуничтожившейся клетки.

Деление клетки не может продолжаться бесконечно. Существует предел Хэйфлика, согласно которому большинство клеток может делиться только ограниченное количество раз, только около 50 раз. Это объясняют тем, что при каждом делении сокращается размер теломер, участков ДНК на концах хромосом, которые не воспроизводятся в точности при делении большинства клеток. Когда теломеры становятся слишком короткими, запускается апоптоз и клетка умирает.

Обо всем этом я прочитал на популятных сайтах и в Википедии. Ясно, что на деле процесс этот гораздо сложнее. Например, я не понял, как же быть с клетками кожи? Если они сменяются в среднем каждый месяц, то за время жизни человека они должны делиться порядка тысячи раз, что намного превышает предел Хэйфлика.

Если попытаться вводить какую-то количественную меру внутреннего возраста клетки и организма, то первое, что приходит в голову - она должна быть связана с количеством делений (или длиной теломер?). На деле, наверно, удобнее иметь дело с какими-то более легко измеримыми при помощи стандартных инструментов параметрами, когда дело идет, скажем, о старении кожи, относящейся к soft matter.

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/483/1/012012/pdf
Например, проф. Хасан Захуани из Лиона пишет о Skin Lines Network и о так называемых Langer’s lines, образованных a network of collagen and elastic fibres. Старение кожи он характеризует как изменение в сети волокн коллагена и их упругих свойств. Захуани занимается их экспериментальным измерением. Можно ли старение сети полимерных молекул охарактеризовать какими-то математическими параметрами, относящимися к описанию случайных сетей, и представить их как функцию количества делений клеток - интересная тема подумать и почитать. :)

(no subject)

Я давно почти не смотрю телевизор и кино. По сути, я смотрю фильмы только когда летаю на самолете через Атлантику. И вот задумался, (1) что это мешает социализации -- люди говорят мне о каких-то персонажах фильмов, а я хлопаю глазами и отвечаю, что не знаю кто это такой, и (2) а в чем причина того, что я не смотрю телевизор?

Ответ на второй вопрос, как мне кажется, в том, что телевизор и фильмы почти все скучные, неинтересные для меня. А почему они мне кажутся такими? Да потому, что там почти никогда не говорят о проблемах таких людей как мы, как я. Вы видели хоть один голливудский фильм, скажем, про русских профессоров в Америке? Хоть один художественный фильм, где героями были бы еврейские эмигранты из России? При этом чтобы были показаны не пародийно-карикатурно, а чтобы речь шла о каких-то реальных проблемах. А ведь иммигрантов много миллионов. Скажем, фильмов про негров или про ирландцев или про либеральных американских евреев - выше крыши, как и фильмов про американских женщин, и еще про бог знает кого. А про нас никогда ничего.
Collapse )