III. Старение как явление биологическое.

Жизнь, как и творчество, определяется не только ее продолжительностью, но и содержанием. Каждый день, месяц, год жизни современного че­ловека наполнены событиями, впечатлениями, недо­ступными нашему предку. Жизнь современника зна­чительно удлинилась за счет многих лет его активной деятельности. Растительное существование бессмыс­ленно и никому не нужно. С одной стороны, глубина содержания каждого момента существования, биологи­ческие возможности, позволяющие использовать то, что нам уже дано природой, и с другой — активное продление сроков жизни — составляют правильное отношение к проблеме старения человека в настоящем и будущем.

Историческая справка.

Изучение продолжительности жизни человека на научной основе впервые было начато в XVII в. англий­ским астрономом Эдмундом Галлеем. Он же, как из­вестно, открыл приближающуюся к Земле каждые 76 лет комету, названную его именем. Более 150 лет тому назад служащий страховой компании Бенджамин Гомперц описал динамику смертности людей, позволяющую сделать важные выводы о роли различных фак­торов в ее развитии. Оказалось, что, по закону Гомперца, вымирают самые различные виды животных — насекомые, мыши, крысы, собаки. Кривые смертности их отличаются только временной характеристикой. У че­ловека значительная часть смертей наступает незави­симо от возраста. У. Мейкем в 1860 г. добавил к за­кону Гомперца независимую от возраста компоненту и вывел более точную кривую смертности человека. Зна­чение закона Гомперца-Мейкема состоит в том, что он позволяет не только описать кривую смертности, но и в определенной мере прогнозировать ее.

Известный немецкий физиолог Рубнер еще в начале нашего века предложил возрастную классификацию, в которой старость определялась с 50 лет, а почтенная старость - с 70. Крупный немецкий патолог Л. Ашоф отнес начало старости к 65 годам. В 1905 г. один из известных американских медиков В. Аслер утверждал, что 60 лет надо считать предельным возрастом, после чего старики становятся в тягость себе и обществу.

Сведения о продолжительности жизни человека в различные исторические периоды незначительны и неточны. Есть направление исследований, которое можно было бы назвать палеогеронтологией. Раскопки древних поселений человека дают исследователю воз­можность изучить остатки скелетов. Анализируя че­репа людей эпохи мезолита и неолита, ученые пришли к выводу, что ни один из них не может считаться старческим. Первобытное общество — по существу об­щество без стариков. Надписи на древнеримских над­гробиях свидетельствуют, что средняя продолжитель­ность жизни в те времена была 20—35 лет.

Средняя продолжительность предстоящей жизни.

Наиболее точную и комплексную характеристику смертности, возможной продолжительности жизни дает показатель средней продолжительности предстоящей жизни. (Под средней продолжительностью предстоя­щей жизни понимается число лет, которое проживет каждый из большой группы людей, родившихся в та­ком-то году, если в течение всей жизни смертность бу­дет такой же, какой она была в соответствующих воз­растах в год рождения). Чаще всего применяется по­казатель средней продолжительности предстоящей жизни по отношению к родившимся в данном году. Таким образом, речь идет о средней продолжительности не в данное время, а в предстоящей жизни. Это вовсе не означает, что для 70-лет­него человека средняя продолжительность предстоящей жизни практически сведена до минимума. Дело в том, что для каждой возрастной группы имеется своя сред­няя продолжительность предстоящей жизни. Эти цифры — результат сложного статистического подсчета, и их нельзя непосредственно использовать для определения будущего возраста каждого человека данной возрастной группы. Так, для 70-летних средняя про­должительность предстоящей жизни равна 12 годам. Однако часть из них может не использовать этого срока, а другая — превысить его. Следует иметь в виду и то, что расчет средней продолжительности предстоя­щей жизни строится на основе данных смертности в настоящее время.

От чего зависит средняя продолжительность жизни?

Данные, опубликованные ООН, о средней продолжи­тельности предстоящей жизни в странах Западной Ев­ропы в середине нашего века показали, что Наиболее высокая средняя продолжительность жизни отмечается в Нидерлан­дах, Швеции, Швейцарии. Чем выше исходная продол­жительность жизни в стране, тем меньше ее последую­щий рост. Успехи в борьбе с заболеваниями сглажи­вают разницу в продолжительности жизни в различ­ных странах.

Особенности развития экономики, совершенствова­ния и распространения здравоохранения делают понят­ными различия в средней продолжительности жизни в европейских странах и развивающихся странах Азии Африки и Латинской Америки. Низкая продолжительность жизни во многих странах Африки и Азии - наследие длительного колониального режима со всеми его последствиями: низким уровнем мате­риального обеспечения, нищетой, голодом или недоеда­нием, плохими жилищными и санитарно-гигиеническими условиями, тяжким физическим трудом, отсутствием необходимых эпидемиологических и общегигиенических мероприятий, недостатком квалифициро­ванной медицинской помощи и др.

Средняя продолжительность жизни зависит от смертности, которая имеет различную структуру для мужчин и женщин. В большинстве возрастных групп смертность мужчин выше. Если принять коэффициент смертности женщин за 100, то, по расчетам Б. Ц. Урланиса, для мужчин в возрасте 20—24 лет он будет ра­вен 287; 30-34 лет-307, 50-54 лет - 240.

Многие объясняют существенные различия в про­должительности жизни мужчин и женщин в основном (а порой только) социальными факторами. Предпола­гается, что особенности труда и быта мужчин — значи­тельный травматизм, алкоголизм и курение — быстрее подтачивают здоровье мужчин, увеличивая их смерт­ность. Бесспорно, эти факторы имеют определенное значение в различии между продолжительностью жизни мужчин и женщин. Однако, большее значение имеют половые различия в течение биологических процессов. Половые различия в продолжительности жизни наблюдаются не только у человека, но и у животных; они существенно влияют и на частоту, особенности развития многих за­болеваний. У мужчин раньше начинает прогрессиро­вать атеросклероз, возникают грубые нарушения кро­воснабжения сердца и мозга. Смертность от инфаркта миокарда у мужчин в возрасте 40—49 лет выше, чем у женщин, примерно в 7 раз, в 50—59 лет — в 5 раз, в 60 лет и старше — в 2 раза.

Причины половых различий в продолжительности жизни и заболеваемости связаны со многими особен­ностями общей конституции, нейрогуморальной регу­ляции, состояния гипоталамо-гипофизарной области. Вот почему их нельзя сводить к какому-то одному фактору.

В этой проблеме большое значение придается поло­вым гормонам. Известно, что у мужчин в больших ко­личествах синтезируются андрогены, у женщин — эстрогены. Эстрогенам, как полагают многие исследо­ватели, принадлежит своеобразная защитная роль. Это относится не только к женщинам, но и к мужчи­нам, у которых эстрогены также содержатся в опреде­ленном количестве. Более того, в эксперименте и кли­нике было показано, что введение эстрогенов может «смягчать» течение ряда заболеваний.

Как у женщин, так и у мужчин возникает кли­мактерический период — возрастной период сложной перестройки нейрогуморальной регуляции, заканчиваю­щийся потерей репродуктивной функции — способ­ности к оплодотворению. У мужчин климакс наступает позже и длится дольше, чем у женщин. В ходе кли­макса нередко возникают грубые нарушения функций организма. Физиологическое «прохождение» климакте­рического периода предохраняет человека от многих возможных нарушений обмена и функции в будущем.

Существенное значение в механизмах, определяющих различную продолжительность жизни, имеют осо­бенности генетического аппарата. Хромосомы - ните­видные, сложно организованные структуры, располо­женные в клеточном ядре. В них заключены факторы наследственности — гены. У самцов и самок суще­ствуют различия в наборе хромосом. Фактор пола ло­кализован в специальных X- и Y- хромосомах. В жи­вотном мире самки имеют две одинаковые (XX) хро­мосомы, у самца — две неодинаковые хромосомы (ХY) или же одна половая хромосома (ХО). Подобная си­туация и у человека. Можно предполагать, что различие в структуре хро­мосом в какой-то мере генетически предопределяет не­которые биологические возможности различных полов. Наличие двух хромосом Х у женщин, по-видимому, увеличивает надежность определенных механизмов в течение жизни. Существует предположение, что с до­бавочной хромосомой, отсутствующей у мужчин, свя­зана большая надежность работы генетического аппа­рата у женщин, их жизнеспособность, большая про­должительность жизни.

На смертность оказывает влияние семейное поло­жение людей. По данным демографического департа­мента ООН, во всех странах мира холостые, вдовцы и разведенные живут меньше, чем женатые. Так, в Япо­нии смертность мужчин в возрасте 35—44 года у хо­лостых в 4.3 раза, вдовцов в 3.9, разведенных в 5.1 раза больше, чем у женатых; в ГДР эти коэф­фициенты соответственно равны 2.5, 4.0 и 3.2; в Венг­рии—2.1, 3.5 и 2.3.

Существует еще одна глобальная проблема — чело­век и окружающая среда. О ней совершенно оправ­данно сейчас много говорят и пишут. Проблема «ста­рение и окружающая среда» требует специального по­вествования, убеждающего и призывающего: это каса­ется каждого, это касается всех нас, землян, вместе взятых. А. П. Чехов писал: «Национальной науки нет, как нет национальной таблицы умножения». Борьба за оздоровление среды — общечеловеческая задача. Успехи науки в этом направлении в одной стране неизбежно становятся достоянием всего челове­чества. Стремления ученых к увеличению продолжи­тельности жизни, к ликвидации основных заболеваний человека будут сведены на нет, если будет прогресси­ровать загрязнение среды, будет нарушено равновесие между человечеством и окружающей его биосферой.

Угроза ядерной войны, широкое использование ядерной энергии в современном производстве делают чрезвычайно актуальной проблему «старение и иони­зирующее облучение». Известно, что ионизирующее облучение в больших и средних дозах уменьшает про­должительность жизни, а в узком диапазоне малых доз может ее увеличивать. Хроническое облучение вызы­вает ряд изменений в организме, сходных со старе­нием, — повреждение генетического аппарата и мемб­ран клеток, подавление клеточного деления, появление токсических веществ, нарушение нервной и гормональ­ной регуляции и др. Проявления столь сходны, что многие исследователи говорят о лучевом старении. Сейчас пишут о многих последствиях ионизирующего облучения — подавление иммунитета, развитие заболе­ваний крови, рака, наследственных болезней. Кроме всего, большая опасность — преждевременное старение.

Можно ли продлить жизнь?

Существуют важные резервы увеличения длительности жизни, ко­торые могут быть использованы благодаря профилактике основных заболеваний человека, устранения ряда факторов риска. Достаточно указать, что такие фак­торы, как алкоголизм, курение, переедание, забирают 4 года жизни. По подсчетам, проведенным Американ­ской организацией здравоохранения, 80.4% случаев смерти от циррозов печени, 40% несчастных случаев, 10% заболеваний мозга связано с потреблением алко­голя. У курильщиков в 10.8 раза чаще рак легких, в 6.1—бронхит и эмфизема легких, в 5.4—рак гор­тани, в 2.6 раза — болезни сердечно-сосудистой си­стемы. По мнению демографов, победа над раком и бо­лезнями органов кровообращения даст человечеству выигрыш в 8—10 лет.

Большинство исследователей сходится на том, что видовая, биологически возможная продолжительность жизни за обозримый исторический период существенно не изменилась. Обычно ссылаются на то, что процесс эволюционной изменчивости человека в основном пре­кратился, так как человечество благодаря успехам ци­вилизации вырвалось из-под влияния биологической эволюции. Но существует и мнение, что благодаря успехам науки и внедрения биостимуляторов можно увеличить и видовую возможность продолжительности жизни на генном уровне.

III. Старение как явление биологическое.

Что такое старение?

Старение — многопри­чинный процесс, вызываемый целым рядом факторов. Среди них — генетически предопределенные особен­ности обмена веществ, стрессы, болезни, свободные ра­дикалы, накопление продуктов распада белков, пере­киси липидов, ксенобиотики (чужеродные вещества), изменение концентрации водородных ионов, темпера­турные повреждения, кислородное голодание, разрыв лизосом с высокой активностью действия некоторых ферментов, накопление ряда других продуктов жизне­деятельности организма и др. Эта многопричинность старения делает понятным, почему воздействием на одно какое-либо звено в механизме старения нельзя су­щественно увеличить сроки жизни. Поэтому наиболее выраженное замедление темпа старения, увеличение продолжительности жизни дают средства, изменяющие состояние живой системы в целом.

Старение — процесс многоочаговый. Он возникает в разных структурах клетки: в ядре, мембранах, митохондриях и др.; в разных типах клеток: нервных, секреторных, иммунных, печеночных и др. В каждой клетке, как и в системах организма, наряду с разру­шительными изменениями происходят приспособительные сдвиги, процессы витаукта (восстановления). Существуют отличия в старении различных типов клеток. Они в значитель­ной мере определяются спецификой функции клеток, которая зависит от особенностей биохимических про­цессов в них. Под влиянием повреждающих, стохасти­ческих факторов находятся различные мишени в клет­ках. Причем в одних участках клетки большое значе­ние имеет повреждающее действие свободных радика­лов, в других — водородных ионов, в третьих — кисло­родное голодание и др., а в целом это сливается в еди­ный процесс — старение.

Снижение надежности механизмов регуляции, сни­жение адаптационных возможностей организма при старении создают основу для развития возраст­ной патологии. В зависимости от выраженности нару­шений в том или ином звене системы развивается ар­териальная гипертония, ишемическая болезнь сердца или мозга, рак или диабет.

Существует интересный парадокс: то, что кажется понятным каждому, бывает очень трудно научно опре­делить. Это полностью относится и к определению ста­рения. Дело в том, что старение требует понимания сути явления, разграничения его от других процессов в природе. Вот почему существующие определения ста­рения должны рассматриваться как «рабочие», соответ­ствующие уровню наших знаний на современном этапе.

Старение — разрушительный процесс, который раз­вивается из-за нарастающего с возрастом повреждения организма внешними и внутренними факторами. Он ве­дет к недостаточности физиологических функций, ги­бели клеток, ограничению приспособительных возмож­ностей организма, снижению его надежности, развитию возрастной патологии, увеличению вероятности смерти. Конкретные проявления старения, его темп и направ­ленность обусловлены генетически предопределенны­ми особенностями биологической организации орга­низма.

Следует строго разграничивать старение и старость, биологический процесс и возрастной период, причину и следствие.

Старость — это неизбежно наступающий заключи­тельный период индивидуального развития. Исследова­тели уже давно пытались определить тот возраст, когда наступает период старости. Вместе с увеличением про­должительности жизни человека передвигались и сроки, определяющие, по мнению ученых, начало ста­рости. Сейчас принята такая возрастная классифика­ция: человека в возрасте 60—74 лет следует считать пожилым, с 75 лет — старым, с 90 лет — долгожителем.

Биологический и календарный возраст.

Разграничение отдельных возрастных периодов очень условно. Мы существуем во времени, а время существует вне нас. Общая теория относительности А. Эйнштейна убедительно доказывает положение о связи материи с формами ее существования — временем, простран­ством, движением. Можно говорить о биологическом времени как выражении того, что биологические про­цессы могут иметь различный отсчет изменений в те­чение объективно существующего времени.

Уже давно разделяются понятия — календарный и биологический возраст. Уже давно исследователи при­шли к выводу, что календарный возраст не характери­зует истинное состояние организма. Кое-кто перего­няет по темпу возрастных изменений общую группу своих однолеток, кое-кто явно отстает. Отсчет темпа возрастных изменений, прогноз предстоящих событий следует делать, учитывая не календарный, а биологи­ческий возраст человека.

Календарный возраст определяется астрономиче­ским временем, прошедшим со дня рождения. Биоло­гический возраст — это мера изменения во времени биологических возможностей, жизнеспособности орга­низма, мера предстоящей жизни. Проблема биологиче­ского возраста далека от своего разрешения. Она се­рьезно поставлена только в конце минувшего века. Ме­дицина сейчас, к сожалению, занимается в основном больными, а не здоровыми людьми. Вместе с тем еще И. П. Павлов указывал, что медицина будущего —этопрофилактическая медицина. Современный врач, а еще вернее врач будущего, должен уметь оценить, опреде­лить меру здоровья человека, его биологические воз­можности, степень надежности систем его организма. Если биологический возраст значительно отстает от календарного, — очевидно, перед нами потенциальный долгожитель. Если же биологический возраст значи­тельно опережает календарный, то старение развива­ется преждевременно.

Сейчас существует ряд методов определения биоло­гического возраста. Разработанные В. П. Войтенко подходы позволяют установить не только биологиче­ский возраст организма, но и его отдельных систем. Это очень важно для прогнозирования изменения здо­ровья человека, возможности развития возрастной па­тологии. В результате весьма трудоемкого исследова­ния была отобрана небольшая батарея тестов, которая наиболее информативно характеризует некоторые функ­ции организма в состоянии покоя, а также при нагруз­ках, выявляющих адаптационные возможности орга­низма. Биологический возраст различных систем организма (нервной, эндо­кринной, сердечно-сосудистой) может быть неодинаков, и это создает сложности в определении биологического возраста всего организма в целом.

Не надо быть специалистом-геронтологом, чтобы по внешнему виду человека отличить юношу от старика, с точностью 5—10 лет определить возраст человека. Несколько глубоких морщин, дряблая кожа, опущен­ные уголки рта, убеленные сединой виски — достаточно объективная «печать» возраста. Вместе с тем, если не показывая человека, дать врачам данные специальных исследований: артериальное давление, частоту сердеч­ных сокращений, уровень сахара крови, электрокардио­грамму, электроэнцефалограмму, данные анализа желу­дочного сока, желчеотделения и т. д., то ошибка будет значительно большей. В чем же дело? Над этим пара­доксом задумывался еще, очевидно, Демокрит. Он писал: «Старость есть повреждение всего тела при полной неповрежденности всех его частей. Оно имеет все и не имеет всего». Это кажущееся противоречие несет глубокий биологический смысл, раскрывающийся с позиции адаптационно-регуляторной теории старения. Внешний вид человека - морщинистость и эластич­ность его кожи, седые волосы, подкожные жировые отложения, изменения в осанке и т.д. - определенные проявления структурных сдвигов в некоторых тканях. Иными словами, оценивая возраст человека по внеш­нему виду, мы как бы опираемся на общие, макроско­пические, структурные изменения. Подобные измене­ния происходят и во внутренних органах. Патологоана­том по внешнему виду сердца, мышцы, мозга может определить примерный возраст погибшего.

Противодействие старению.

Однако, несмотря на структурные изменения при старении, благодаря процессам регулирования возни­кают процессы витаукта. Они противодействуют угаса­нию обмена и функций, содействуют их сохранению или противостоят резкому изменению. Поэтому на определенном этапе старения может сохраняться еще оптимальный уровень деятельности ряда систем.

Известный американский физиолог В. Кэннон пред­ложил термин «гомеостазис». Гомеостазис — относи­тельное динамическое постоянство внутренней среды и некоторых физиологических функций организма. Со­хранение гомеостазиса очень важно, ибо его грубое на­рушение несовместимо с жизнью. Вся наша жизнь представляет собой бесконечную цепь потрясений внут­ренней среды организма, постоянных нарушений го­меостазиса. Артериальное давление, сахар крови, ион­ные соотношения и т. д. изменяются при каждой физической нагрузке, эмоциональной встряске. В ходе этих потрясений мобилизуются, совершенствуются адаптационно-регуляторные механизмы, способствую­щие сохранению гомеостазиса.

Итак, постоянные нарушения внутренней среды организма способствуют сохранению ее гомеостазиса в течение длительной жизни. Если создать такие усло­вия жизни, при которых ничто не вызывает существен­ных сдвигов внутренней среды, то организм ока­жется совершенно безоружным при встрече с окружаю­щей средой и вскоре погибнет.

Понятие о гомеорезисе.

Старение — процесс длительно развивающийся во времени. Вот почему для его характеристики целесо­образно использовать понятие о гомеорезисе — траек­тории изменения состояния системы во времени. Современного биолога уже не может удовлетворить объяс­нение причин сохранения в данный момент относи­тельного постоянства внутренней среды организма. Развитие гомеорезиса — результат возрастных измене­ний в системах саморегуляции.

Оценивая гомеорезис организма, следует иметь в виду два важных обстоятельства.