MEDDAILY.INFO
медицинская энциклопедия
ГлавнаяКарта сайта Контакты
 

Возрастной процесс и старение организма. Когда начинается старение?

Выше приводилась возрастная классификация ВОЗ, определяющая границы последовательных фаз старения на шкале календарного возраста. Следует отдавать отчет, что в медико-биологическом, да и в социальном плане указанная классификация носит условный характер. На самом деле, на вопрос о том, когда начинается старение, однозначным ответом ни наука, ни практика не располагают. По этому поводу высказывались различные мнения. Начало процесса, приводящего к старости, связывалось с зачатием или первыми делениями дробления, с моментом рождения, завершением периода полового созревания или прекращением роста.

При этом в качестве аргументов приводятся соображения, как правило, общего порядка. Момент зачатия, например, результируется в активации дыхательного и других видов обмена в зиготе, что по существу означает начало индивидуальной жизни, неизбежным финалом которой в случае достаточно благоприятного течения онтогенеза является достижение в преклонном возрасте состояния старости.


В процессе внутриклеточного обмена веществ, редупликации, репарации, рекомбинации ДНК, биосинтеза белка неизбежно образуются разнообразные токсические агенты, ошибки в нуклеотидных и аминокислотных последовательностях, которые не устраняютсяполностью и, следовательно, во времени могут накапливаться, приводя к стойким и прогрессирующим функциональным нарушениям. В ходе дыхательного и некоторых других видов обмена закономерно возникают, например, такие цитотоксины, как свободные радикалы, оказывающие разрушительное действие на внутриклеточные структуры.

По существу, в данном случае определяется начало «возрастного процесса» (термин, в сравнении со старением, приобретающий все большее признание в среде геронтологов, сравни англ. aging (ageing) - the process of growing old и senescens - the process of becoming old and showing the effects of old age, Oxford Advanced Learner's Dictionary, 6thed., 2000), завершающей фазой которого является старость.


Обращение в рассматриваемом контексте к первым делениям дробления восходит к воззрениям А. Вейсмана, выделившего в развитии многоклеточного организма линию потенциально бессмертных (следовательно, нестареющих) половых клеток и противопоставившего им стареющие соматические клетки.

Обособление линии половых клеток происходит на ранних стадиях эмбриогенеза, у млекопитающих фактически на стадии двух бластомеров. В настоящее время к категории нестареющих причисляют также стволовые клетки, в частности эмбриональные. На их основе получено несколько десятков клеточных линий, отличающихся способностью поддерживать себя во времени практически бесконечно долго (иммортализованные или «бессмертные», нестареющие) без изменений кариотипа и малигнизации. Момент рождения качественно меняет норму отношений организма и среды: существенно возрастает поток прямых воздействий на последний, что несет в себе возможность поломок и/или перенапряжения биологических механизмов. Достижение состояния половой зрелости и прекращение роста воспринимаются биологами как указание на завершение конструктивной фазы онтогенеза, после чего эволюционно «проработанный» биологически целесообразный генетический контроль индивидуального развития ослабевает или снимается вовсе.

Поскольку позитивная программа на оставшуюся жизнь отсутствует, эффективность биологических механизмов жизнеобеспечения, как бы предоставленных самим себе, прогрессивно снижается. Весомым аргументом в пользу приведенных представлений является сильная (0,78) положительная корреляция между возрастом полового созревания и продолжительностью максимальной достигаемой (видовой) жизни. В природе действительно выделяются виды животных (в классах рыб, амфибий, рептилий), представители которых не стареют, обладая, по-видимому, способностью к непрерывному росту. Заметим, что во всех рассмотренных случаях начало старения отнесено к возрасту, в котором организм еще лишен признаков старческого фенотипа. Ряд авторов, использующих в изучении проблем биологии продолжительности жизни статистико-демографический подход, связывают начало старения с возрастом в 13-15 лет, когда значения смертности минимальны.

В практическом отношении важно назвать возраст человека, в котором с высокой степенью вероятности (т. е. у большинства членов популяции) появляются признаки, имперически относимые к фенотипу старого человека: поседение волос, морщины, признаки дальнозоркости. Большинство геронтологов отождествляют этот возраст со второй половиной 3-го - 4-м дясятком лет жизни людей. Начиная с названного возраста отмечается прогрессивное снижение функциональных показателей органов и систем организма. В частности, ежегодно в среднем теряется 0,8-0,9% от количества функций, имевшегося к 30 годам.

Известно также, что от 30- 35 лет рост смертности в популяции людей приобретает экспоненциальный характер с удвоением показателя каждые 8-10 лет. Заметим, что отмечаемая после 30 лет повозрастная утрата функций носит линейный характер, тогда как снижение жизнестойкости, рост интенсивности смертности и развитие связанной с возрастом патологии происходят экспоненциально. Одно из объяснений этой, на первый взгляд парадоксальной, ситуации заключается в том, что жизнестойкость и ее повозрастной критерий сила смертности являются интегральными показателями, как бы вбирающими в себя относительно небольшие отклонения по многим функциям одновременно, каждое из которых само по себе изменяется линейно. Такое объяснениехорошо согласуется с системным характером возрастного процесса и старения.

Экспоненциальный характер смертности, о котором упомянуто выше, распространяется, строго говоря, на возрастной отрезок в диапазоне между 30 и 80 годами. Наблюдения последних десятилетий выявили закономерность: те, кто в кагорте прожил достаточно долго, живут наиболее долго. На самом деле, для нескольких человек из избранной кагорты, оставшихся в преклонном возрасте в числе последних живыми, вероятность смерти во времени не растет, а снижается. Аналогичная закономерность продемонстрирована также в популяциях плодовых мух. Конечно, и в описанном случае смертность не опускается до нуля. Одновременно, пусть в скромных объемах (порядка 2% на фоне снижения смертности примерно на 1%), отмечаются позитивные функциональные сдвиги. Наиболее вероятной причиной этому называют генотипическую гетерогенность популяций.

Выше мы оценивали старость как состояние, закономерно достигаемое организмом известного возраста. На самом деле, рассматриваемое состояние отличается динамичностью, представляя, по существу, процесс. Типичной чертой последнего является волнообразный характер, неравномерность течения как в плане скорости нарастания старческих изменений, так и степени их выраженности от структуры к структуре или же среди членов популяции людей, формально достигших пожилого и старческого возраста. Существуют указания на наличие полового диморфизма, в том числе у людей.

Старость как биологический (онтогенетический) феномен проявляется на индивидуальном (организменном) и популяционном уровнях, с чем связано наличие двух подходов в его изучении - медико-биологического (биомедицинского) и статистико-демографического, соответственно. Это находит отражение в определении старости разными авторами. Так, в соответствии с первым направлением о наступлении старости судят по возрасту, когда нарушения клеточных функций приобретают синхронный всеобъемлющий характер.

Согласно второму, старость для человека, если принять несколько ироничное заявление O. Nash, начинается тогда, когда в популяцииколичество его друзей оказывается меньшим, чем число их потомков. Вместе с тем популяционный аспект старости дает возможность обозначить еще одно важнейшее свойство этого явления: несмотря на универсальный характер соответствующих проявлений в целом, старению одновременно присуща высокая степень их индивидуализации. Каждый организм, по существу, в плане скорости оформления и выраженности типичных признаков стареет по-своему. В основе индивидуализации лежат факторы как генетической (стартовая программа развития), так и средовой (экологической в широком понимании, включая для людей и образ жизни) природы, вклад которых в определение параметров старения сочетается.

Знакомство с историей геронтологии показывает, что первоначально внимание врачей привлекала старость как особое состояние организма человека. В настоящее время геронтология из науки о старости превратилась в науку о старении или, в более общей формулировке, в науку о возрастном процессе, приобретающем в определенной фазе черты старения и завершающемся старостью и смертью. По образному выражению И.В Давыдовского, это наука о жизни, понимаемой как «быть» и «исчезать». Смена ориентиров отнюдь не означает снижения внимания к старому человеку и его проблемам. Оно совершенно обосновано и отражает понимание того, что только глубокое проникновение исследователей в биологическое существо названного процесса открывает перспективу управления им с целью снижения скорости развития старческих проявлений и, таким образом, достижения достойного (приемлемого) качества жизни, несмотря на преклонный возраст. Самостоятельная задача состоит в поиске путей продления индивидуальной жизни человека сверх видового лимита лет.

Попытки определить старение по его сущности наталкиваются на значительные трудности. Некоторые из определений носят общий характер. Так, М.Д. Грмек, взгляды которого в чем-то перекликаются с позицией И.В. Давыдовского и ряда других авторов, видит в старении саморазвивающийся процесс, представляющий собой функцию времени, специальный пример общего закона, отражающего направление и необратимость природных процессов. У В.И. Донцова, В.Н. Крутько и А.А. Подколзина находим: «Наиболее ясно выраженной причиной старения является второй закон термодинамики, проявление которого для живого обусловливается дискретностью существования жизни».

Обращение к сути второго закона термодинамики, диссипативным системам, в круг которых входят и живые существа, закономерностям термодинамики неравновесных процессов и отграниченных в пространстве открытых организованных систем в сочетании с попытками наполнить соответствующие постулаты биологическим содержанием указывают новые пути преодоления (замедления) старения и продления жизни. Перспективу поэтапно-частичного, а также радикального решения названных задач связывают, в частности, с овладением врачом-геронтологом способами снижения скорости возрастной утраты функции внешней диссипации, поддержания, вопреки тенденции естественного возрастного процесса, требуемой эффективности функций митохондрий, сохранения на протяжении всех лет жизни на высоком уровне механизмов самовосстановления и самообновления биологических структур всех рангов.

Исходя из специфики рассматриваемого подхода, старение определяется как процесс прогрессивного снижения эффективности функционирования индивидуальной, отграниченной в пространстве, сложной открытой самообновляющейся системы во времени, другими словами, особи или индивида. Указанный процесс распространяется на все уровни структурно-функциональной организации названной системы вследствие изначально присущего организму свойства снижения самообновления во всех его компартментах.Не вызывают возражений описательные определения старения, в частности, указывающие на то, что это совокупность более или менее детерминированных по положению на временной шкале индивидуального развития прогрессирующих изменений в целом деструктивно-дезорганизующего характера, благодаря которым достигается состояние старости и растет вероятность смерти.

Старение предлагается также рассматривать как естественный процесс изнашивания организма. По В.В. Фролькису, старение - это генетически незапро-граммированный и, тем не менее, обязательный (неизбежный) процесс, результат нарушений, возникающих в ходе жизнедеятельности организма. И.В. Давыдовский квалифицирует старение как длительный, структурно противоречивый процесс саморазрушения, идентифицируя, как уже отмечалось, сущность старости, являющейся необходимым периодом жизни, с сущностью жизни вообще. Ряд важных именно для практической геронтологии характеристик старения неизменно подчеркивается многими авторами. В частности, отмечается, что соответствующие изменения закономерны и, будучи сами по себе неспецифическими в отношении возраста, формируют своеобразный комплекс. Эти изменения нарастают со временем, приводя в конечном итоге к некомпенсируемому нарушению гомеостаза, а также к повышению восприимчивости к стрессу как таковому скорее, нежели чем к какому-либо специфическому стрессогенному или патогенному агенту.

Поиск интегрального показателя старения, который бы отражал в одно и то же время его универсальность и высокую степень индивидуализации, зависимость от сочетания генетических и средовых факторов, варьирующих от особи к особи и от популяции к популяции, а также закономерный итог в виде утрачиваемой жизнеспособности, привел к осознанию того, что в наиболее общем виде старение представляет собой процесс, который по мере увеличения хронологического возраста обусловливает рост вероятности смерти. В качестве иллюстрации рассмотрим кривую повозрастной динамики смертности людей от момента их рождения.

Если исключить участок, соответствующий высокой перинатальной смертности, то на кривой видны еще два подъема вероятности смерти. Один из них приходится на юношеский возраст, второй берет начало после непродолжительного плато в возрасте между 20 и 30 годами и имеет монотонно экспоненциальный характер. Действительно, к 20 годам смертность достигает значений 100 на 100 000 населения, в возрасте 40 лет - 200, 60 лет - 1000 на 100 000 человек. Отмечаемые типичные черты роста показателя смертностипосле достижения членами популяции зрелого возраста обусловливаются процессом старения. В пользу сказанного говорит то, что форма кривой дожития закономерно воспроизводится в реальном диапазоне возрастов не только в популяциях людей, но и среди представителей других видов животных, эволюционно далеко отстоящих друг от друга (дрозофила, мышь, лошадь). Эволюционный консерватизм зависимости вероятности смерти от возраста отражает общую закономерность индивидуального развития: появление с определенного момента и нарастание во времени признаков надвигающейся старости, что проявляется в прогрессивном росте неспецифической уязвимости и, как следствие, снижении жизненности организма.

Приведенные рассуждения требуют признания закономерной связи между старением, старостью и продолжительностью жизни. Поскольку старение неуклонно повышает вероятность смерти, постольку оно делает ее неизбежной и, таким образом, ограничивает длительность жизни особи. Предельность жизни, в свою очередь, представляет собой безоговорочный способ ограничить участие конкретного организма в размножении. Без смерти и, следовательно, ограничения времени существования живых систем не было бы смены поколений - одного из необходимых условий эволюции. Мысль о том, что биологический смысл смерти состоит в «освобождении места» для будущих поколений, впервые была высказана А. Вейсманом в 80-х годах XIX в.

Другой вопрос, важный с практической точки зрения: совпадает ли природа механизмов и факторов старения, с одной стороны, и продолжительности жизни (долгожительства) - с другой? Наиболее вероятный ответ, за некоторыми исключениями (см. жизнь практически нестареющих, но закономерно погибающих лососевых), положительный. Вместе с тем встречаются иные точки зрения. В частности, L. Hayflick предлагает различать процессы, лежащие в основе старения и долголетия. Согласно мнению автора, хорошо известного среди геронтологов, факторы долголетия случайны относительно решения принципиальной, можно сказать центральной биологической задачи - достижения организмом репродуктивной зрелости. Они сводятся к объему функциональных резервов на момент приобретения указанного состояния. Этот объем не является объектом непосредственного генетического контроля (т. е. индивидуально непредсказуем).

Напротив, феномен старения состоит в обязательных, по своему содержанию генетически косвенно предопределяемых нарушениях в жестко заданном по структуре ансамбле молекул, оформляемом под прямым генетическим контролем в онтогенезе представителей каждого вида в целях обеспечения репродуктивной функции. Указанные нарушения характеризуются как следствие термодинамической нестабильности биологических структур (молекулярных ансамблей). Своим появлением они обязаны снижению точности воспроизведения молекул ансамбля (в соответствии, видимо, со вторым законом термодинамики).



Новые статьи

» Стронгилоидоз
Стронгилоидоз
Стронгилоидоз - хронически протекающий геогельминтоз с преимущественным поражением ЖКТ и общими аллергическими проявлениями. Основной источник заражения стронгилоидозом - больной человек. Некоторые... перейти
» Трихинеллез
Трихинеллез
Трихинеллез у человека - это острый зооноз с природной очаговостью, протекающий с лихорадкой, мышечными болями, отеком лица, кожными высыпаниями, высокой эозинофилией, а при тяжелом т... перейти
» Энтеробиоз
Энтеробиоз
Энтеробиоз - кишечный гельминтоз, вызываемый мелкой нематодой Enterobius vermicularis, со стертым и невыраженным течением, наиболее распространенный признак которого - перианальный зуд, возникающий на... перейти
» Аскаридоз
Аскаридоз
Аскаридоз - кишечный гельминтоз, вызываемый нематодой Ascaris lumbricoides, протекающий с поражением ЖКТ, интоксикацией, аллергическими реакциями. Аскаридоз - один из самых распространенных гельмин... перейти
» Альвеококкоз
Альвеококкоз
Альвеококкоз (Alveococcosis) - зоонозный биогельминтоз, вызываемый личиночной стадией цепней Echinococcus multilocularis, с хроническим прогрессирующим течением, развитием в печени и других органах мн... перейти
» Эхинококкоз
Эхинококкоз
Эхинококкоз (Echinococcosis) - зоонозный биогельминтоз, вызываемый личиночной стадией цепня Echinococcus granulosus, характеризуемый хроническим течением и развитием преимущественно в печени, реже в л... перейти