Макс Рубнер в 1883 году установил, что показатель максимальной продолжительности жизни теплокровных животных находится в обратной зависимости от удельной скорости базального метаболизма (basal metabolic rate или BMR) в состоянии покоя [17].

Он объяснил эту зависимость тем, что базальный метаболизм в состоянии покоя должен обеспечивать постоянную температуру тела. Но, в связи с тем, что масса тела возрастает пропорционально линейным размерам тела, возведённым в куб, а площадь поверхности тела возрастает пропорционально линейным размерам тела, возведённым в квадрат, то с уменьшением массы животного возрастает соотношение поверхности тела к его массе. Животные небольшой массы теряют тепло значительно интенсивнее чем животные, обладающие большой массой, в связи с чем для покрытия потерь тепла мелким животным требуется более высокая удельная скорость базального метаболизма. Чем меньше масса тела, тем выше скорость обмена веществ и меньше максимальная продолжительность жизни [18].

В цитируемой современной работе, представлено два тучных облака точек – одно для птиц, другое для млекопитающих. Линия тренда для птиц на графике (логарифмические шкалы) зависимости максимальной продолжительности жизни от массы тела лежит выше линии тренда для млекопитающих, поскольку птицы (с одинаковой массой с млекопитающими) живут дольше млекопитающих.

Это различие обусловлено более эффективным извлечением кислорода из воздуха у птиц, поскольку вдыхаемый воздух у них дважды проходит через лёгкие – при вдохе и при выдохе, попадая в объёмные воздушные мешки, расположенные за лёгкими. Кроме того, у птиц дыханием управляют самые мощные летательные мышцы, непрерывно и ритмично работающие в период полёта. В период парения летательные мышцы птиц практически не работают, обеспечивая экономное расходование кислорода.

Скорость базального метаболизма в опытах Макса Рубнера измерялась по выделению тепла, а его современными последователями по поглощению кислорода. Животные, которые выживают в условиях дикой природы, испытывают дефицит калорий, в связи с чем продолжительность их жизни часто достигает максимальных значений.

На графике с двумя логарифмическими шкалами, на котором по оси абсцисс обозначена максимальная продолжительность жизни в годах, а по оси ординат – скорость базального метаболизма в состоянии покоя, измеряемая в килоджоулях на килограмм массы в сутки, эта зависимость представлена в виде тучного облака точек, каждая из которых относится к одному из видов, а также линией тренда, аппроксимирующей эту зависимость для всего облака [19]. В цитируемой современной работе, представлено два облака точек – одно для птиц, другое для млекопитающих. Линия тренда для птиц на графике лежит выше линии тренда для млекопитающих, поскольку птицы (с одинаковой массой с млекопитающими) живут дольше млекопитающих.

Громадные величины отклонений экспериментальных точек от линий тренда свидетельствуют о том, что кроме интенсивности базального метаболизма показатель максимальной продолжительности жизни вида зависит от множества иных факторов. Большое количество таких факторов, способствующих высокой продолжительности жизни разных видов животных, свидетельствует о множестве возможных путей воздействия на этот показатель у человека.

Объяснение соотношения M. Rubner в рамках биоэнергетической Концепции заключается в том, что, чем выше скорость базального метаболизма, тем выше вероятность реализации гипоксии в органах и тканях, и тем выше скорость отмирания клеток путём апоптоза и некроза, и тем выше вероятность дегенерации «слабого звена» – чувствительных нервных окончаний ВНС.

Увеличение скорости метаболизма при физической нагрузке не подчиняется этой закономерности, поскольку увеличивается в том числе и скорость и глубина дыхания, что снижает вероятность реализации гипоксии.

Внутри вида эта межвидовая корреляция не работает. Внутри вида всё наоборот – чем больше масса тела, тем меньше продолжительность жизни индивида. Объяснение этого эффекта в рамках Концепции заключается, во-первых, в том, что чем меньше размеры тела, тем эффективнее снабжение кислородом органов и тканей, учитывая одинаковую «архитектуру» кровеносной системы, а, во-вторых, чем меньше размеры тела, тем меньше протяжённость афферентных нервных волокон ВНС и тем эффективнее и быстрее процесс их регенерации.

Этими причинами можно объяснить в том числе высокую продолжительность жизни карликов с Laron syndrome (дефект рецептора гормона роста) и отсутствие у них рака и диабета – заболеваний, сцепленных со старением.

Замедлением метаболизма возможно объяснить и благотворное влияние на старение средиземноморской диеты. Бета окисление непредельных жирных кислот требует дополнительного участия нескольких изомераз, изменяющих положение двойных связей, и тем самым замедляющих скорость процесса окисления.

К замедлению скорости метаболизма, а, следовательно, и скорости старения приводит в том числе и высокое содержание в диете растительных белков, которые, вероятно, расщепляются нашими протеазами с меньшими скоростями, чем белки млекопитающих.

Что касается вывода М. Рубнера об ограничении показателя максимальной продолжительности жизни теплокровных животных из результатов исследования энергетики организмов в условиях покоя, то всё оказалось несколько сложнее. На это указывали громадные отклонения (вплоть до нескольких порядков величин) показателей максимальной продолжительности жизни большинства исследованных им животных от линии тренда. Эти отклонения свидетельствуют о множестве иных механизмов, определяющих значения этого видового показателя, которые могут определяться не состоянием покоя, а функциональными свойствами организма в условиях его активности, позволяющими экономить свободную энергию.

Например, для поддержания постоянной температуры тела животные могут использовать часть «бесплатной» энергии, выделяющейся в условиях метаболизма в виде тепла в связи не со 100 % кпд молекулярных машин типа скелетных мышц или рибосом. Кроме того, состояние покоя неоднородно. Кроме состояния покоя исследованного Рубнером (животное находится в небольшого объёма камере в которой не способно активно передвигаться, есть иные, более энергосберегающие состояния, например состояние сна или состояние анабиоза, которые вносят свой вклад в такой сложный показатель как максимальная продолжительность жизни вида, в виде экономного использования свободной энергии.

Один из таких механизмов экономии свободной энергии я рассмотрю на примере синего кита в разделе 2.4.4.1. Теплокровный кит.

Родоначальником биоэнергетической гипотезы старения бесспорно является великий учёный Макс Рубнер. Мой скромный вклад заключается лишь в детализации и объяснении механизмов лежащих в основе зависимостей полученных М. Рубнером, который в те далёкие времена не имел возможности это сделать в связи с отсутствием многочисленных фактов известных сейчас.