Файл: Биология как одна из теоретических основ медицины, ее задачи, объект и методы исследования. Разделы дисциплины биологии и их значение для деятельности врача.docx

1.3 Элевационная (онтогенетическая) теория старения

По гипотезе Дильмана, основным звеном механизмов как развития, так и последующего старения организма является гипоталамус. Главная причина старения - это возрастное снижение чувствительности гипоталамуса к регуляторным сигналам, поступающим от нервной системы и желез внутренней секреции. На протяжении 1960-80-х гг. с помощью экспериментальных исследований и клинических наблюдений было установлено, что именно этот процесс приводит к возрастным изменениям функций репродуктивной системы и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, обеспечивающей необходимый уровень вырабатываемых корой надпочечников глюкокортикоидов - «гормонов стресса», суточные колебания их концентрации и повышение секреции при стрессе, и, в конечном итоге, к развитию состояния так называемого «гиперадаптоза».

1.4 Адаптационно-регуляторная теория

Модель старения, разработанная выдающимся украинским физиологом и геронтологом В.В. Фролькисом в 1960-70-х гг., основана на широко распространенном представлении о том, что старость и смерть генетически запрограммированы. «Изюминка» теории Фролькиса состоит в том, что возрастное развитие и продолжительность жизни определяются балансом двух процессов: наряду с разрушительным процессом старения развертывается процесс «антистарения», для которого Фролькис предложил термин «витаукт» (лат. vita - жизнь, auctum - увеличивать). Этот процесс направлен на поддержание жизнеспособности организма, его адаптацию, увеличение продолжительности жизни. Представления об антистарении (витаукте) получили широкое распространение. Так, в 1995 г. в США состоялся первый международный конгресс по этой проблеме.

2. Стохастические (вероятностные) теории

Согласно этой группе теорий, старение - результат случайных процессов на молекулярном уровне. Об этом мы говорили выше: многие исследователи считают, что старение - это следствие накопления случайных мутаций в хромосомах в результате изнашивания механизмов репарации ДНК - исправления ошибок при ее копировании во время деления клеток.

2.1 Теория свободных радикалов

Практически одновременно выдвинутая Д.Харманом (1956) и Н.М.Эмануэлем (1958), свободнорадикальная теория объясняет не только механизм старения, но и широкий круг связанных с ним патологических процессов (сердечно-сосудистых заболеваний, ослабления иммунитета, нарушений функции мозга, катаракты, рака и некоторых других). Согласно этой теории, причиной нарушения функционирования клеток являются необходимые для многих биохимических процессов свободные радикалы - активные формы кислорода, синтезируемые главным образом в митохондриях - энергетических фабриках клеток.

---

Если очень агрессивный, химически активный свободный радикал случайно покидает то место, где он нужен, он может повредить и ДНК, и РНК, и белки, и липиды. Природа предусмотрела механизм защиты от избытка свободных радикалов: кроме супероксиддисмутазы и некоторых других синтезируемых в митохондриях и клетках ферментов, антиоксидантным действием обладают многие вещества, поступающие в организм с пищей - в т.ч. витамины А, С и Е. Регулярное потребление овощей и фруктов и даже несколько чашек чая или кофе в день обеспечат вам достаточную дозу полифенолов, также являющихся хорошими антиоксидантами. К сожалению, избыток антиоксидантов - например, при передозировке биологически активных добавок - не только не полезен, но может даже усилить окислительные процессы в клетках.

2.2 Старение - это ошибка

Гипотеза «старения по ошибке» была выдвинута в 1954 г. американским физиком М. Сциллардом. Исследуя эффекты воздействия радиации на живые организмы, он показал, что действие ионизирующего излучения существенно сокращает срок жизни людей и животных. Под воздействием радиации происходят многочисленные мутации в молекуле ДНК и инициируются некоторые симптомы старения, такие как седина или раковые опухоли. Из своих наблюдений Сцилард сделал вывод, что мутации являются непосредственной причиной старения живых организмов. Однако он не объяснил факта старения людей и животных, не подвергавшихся облучению.

Его последователь Л. Оргель считал, что мутации в генетическом аппарате клетки могут быть либо спонтанными, либо возникать в ответ на воздействие агрессивных факторов - ионизирующей радиации, ультрафиолета, воздействия вирусов и токсических (мутагенных) веществ и т.д. С течением времени система репарации ДНК изнашивается, в результате чего происходит старение организма.

2.3 Теория апоптоза (самоубийства клеток)

Академик В.П. Скулачев называет свою теорию теорией клеточного апоптоза. Апоптоз (греч. «листопад») - процесс запрограммированной гибели клетки. Как деревья избавляются от частей, чтобы сохранить целое, так и каждая отдельная клетка, пройдя свой жизненный цикл, должна отмереть и ее место должна занять новая. Если клетка заразится вирусом, или в ней произойдет мутация, ведущая к озлокачествлению, или просто истечет срок ее существования, то, чтобы не подвергать опасности весь организм, она должна умереть. В отличие от некроза - насильственной гибели клеток из-за травмы, ожога, отравления, недостатка кислорода в результате закупоривания кровеносных сосудов и т.д., при апоптозе клетка аккуратно саморазбирается на части, и соседние клетки используют ее фрагменты в качестве строительного материала.

---

Самоликвидации подвергаются и митохондрии - изучив этот процесс, Скулачев назвал его митоптозом. Митоптоз происходит, если в митохондриях образуется слишком много свободных радикалов. Когда количество погибших митохондрий слишком велико, продукты их распада отравляют клетку и приводят к ее апоптозу. Старение, с точки зрения Скулачева, - результат того, что в организме гибнет больше клеток, чем рождается, а отмирающие функциональные клетки заменяются соединительной тканью. Суть его работы - поиск методов противодействия разрушению клеточных структур свободными радикалами. По мнению ученого, старость - это болезнь, которую можно и нужно лечить, программу старения организма можно вывести из строя и тем самым выключить механизм, сокращающий нашу жизнь.

По мнению Скулачева, главная из активных форм кислорода, приводящих к гибели митохондрий и клеток - перекись водорода. В настоящее время под его руководством проходит испытания препарат SKQ, предназначенный для предотвращения признаков старения.

Причины и механизм старения

Уже у древних мыслителей мы находим попытки понять прчины старения. Гераклит, Сократ, Аристотель, Гиппократ, Гален и другие на основе своих философских взглядов пытались понять сущность и механизмы старения. Предполагалось, что в ходе лет, в процессе старения в организме что-то изнашивается, исчезает: у Аристотеля это «прирожденное тепло», у Гиппократа -- «природный жар», у биологов-виталистов XVIII века -- «жизненный запас» (Бючли), «творческая энергия» (Пфлюгер) и другие столь же невнятные качества.

Не менее примитивными были взгляды и биологов, стоявших на позиции механистического материализма. Так, в конце XIX века Мопа утверждал, что «организм по сущности своей природы не более как механизм, а все механизмы ухудшаются и портятся вследствие самой деятельности их»; Гертвиг писал: «Организм изнашивается, как машина».

На позицию реальных фактов при рассмотрении этого вопроса одним из первых встал И. И. Мечников. Он обнаружил и доказал, что, во всяком случае, одной из причин старения является самоотравление организма вредными для него веществами, выделяемыми микробами, населяющими толстый кишечник, что подтверждается, в частности, полезным действием слабительных средств, кишечных промываний, употреблением «мечниковской простокваши».

И. И. Мечников в книге «Этюды о природе человека» писал: «Все факты... устраняют всякие сомнения в том, что человеческая природа, во многих отношениях совершенная и возвышенная, тем не менее проявляет многочисленные и крупные дисгармонии, служащие источником многих наших бедствий... Даже в такие времена, когда люди не имели еще никакого точного представления о человеческой природе, тем не менее уже смутно понимали ее дисгармонию и стремились помочь этому великому злу». Во второй части книги И. И. Мечников сообщает, что попытки религии, философии и современной ему науки мало преуспели в преодолении дисгармонии человеческой природы. В заключение он формулирует основные положения своих представлений о причинах и механизмах старения и возможных мерах борьбы с преждевременным его наступлением.

---

И. И. Мечников говорит: «Наше сильное желание жить находится в противоречии с немощами старости и краткостью жизни. Это -- наибольшая дисгармония человеческой природы... Обильная кишечная флора, бесполезная для пищеварения, только укорачивает жизнь благодаря микробным ядам, ослабляющим благородные элементы и усиливающим фагоциты». И далее: «Старость характеризуется борьбой между благородными элементами организма и простыми, первичными,-- борьбой, кончающейся в пользу последних. Победа их выражается ослаблением умственных способностей, расстройством питания, затруднением обмена веществ и т. д. Старческое вырождение по существу сводится к разрушению макрофагами благородных элементов организма». Говоря о путях и мерах предупреждения преждевременного старения, И. И. Мечников полагает, что «прежде всего следует попытаться восстановить правильную эволюцию человеческой жизни, то есть превратить дисгармонию в гармонию (ортобиоз). Так как одна наука способна решить подобную задачу, то человечество обязано давать ей возможность выполнить ее».
Поднятая И. И. Мечниковым тема ортобиоза получила более полную разработку в его книге «Этюды оптимизма» (1907). Он писал: «Мы вправе составить себе идеал человеческой природы, к которому человечеству следовало бы стремиться. Я думаю, что идеал этот заключается в ортобиозе, то есть в развитии человека с целью достичь долгой, деятельной и бодрой старости, приводящей в конечном периоде к развитию чувства насыщения жизнью». И далее: «Теория ортобиоза проповедует ценность нормальной жизни и советует делать все, что может вести к ней... Теперь только начинаются правила, которым должно следовать для достижения этого идеала. Для полной разработки их необходима дальнейшая научная деятельность, которой нужно дать самый широкий простор... Ортобиоз требует трудолюбивой, здоровой, умеренной жизни, чуждой всякой роскоши и излишеств. Нужно поэтому изменить существующие нравы и устранить крайность богатства и бедности, от которых теперь проистекает так много страданий... Здоровое сложение, простой и умеренный образ жизни благоприятствуют долголетию... Продление жизни, достигнутое в последнее время, должно быть приписано, конечно, прогрессу гигиены... При ее дальнейшем развитии она окажется еще гораздо более действенной в этом отношении».

---

Основные идеи И. И. Мечникова нашли дальнейшее развитие в геронтологии. Идея аутоинтоксикации, как пусковой механизм постарения клеток, тканей и органов, реализуется в трудах особенно харьковской и минской школ геронтологов, а идея нарастающей с возрастом дисгармонии (нарушения гомеостаза), как центрального звена патогенеза старения -- в работах киевской и горьковской школ. Стремление к совершенствованию образа жизни как основы борьбы за долголетие получило общее признание. В этом фарватере шло и идет дальнейшее изучение и осмысливание причин и механизма старения, формулируются новые гипотезы и теории.
Следует различать причины старения и механизмы развития процесса старения. Конечно, инициаторы (причины) старения «запускают» механизмы развития этого процесса, а эти механизмы «побуждаются к проявлению» причинными факторами, то есть те и другие тесно взаимодействуют. Однако это не лишает их собственного лица.
Козьма Прутков писал: «Отыщи всему причину, и ты многое поймешь».
Причины (или инициаторы) старения можно разделить на две группы: эндогенные (внутренние), неизбежно действующие, обязательные (облигатные) и экзогенные (внешние), необязательные (факультативные), которые могут быть или не быть, у одних одни, у других другие.
К эндогенным инициаторам старения относятся:

-- генетический -- загадочно, но неизбежно лимитирующий продолжительность жизни каждого живого существа, по мере «исчерпания» которого происходит старение;

-- аутоинтоксикация продуктами «обратного метаболизма», непременно образующимися в клетках, тканях и органах в течение жизни, и обмена веществ.
К экзогенным инициаторам старения относятся все вредные воздействия среды жизни, наносящие малые или большие повреждающие воздействия на организм, последствия которых накапливаются с годами: психо-эмоциональное и физическое перенапряжение, нарушения питания, инфекции, интоксикации, облучения, механические травмы и т. д.
В 1922 году чешский ученый Владислав Ружичка высказал мнение, что в основе возрастной (старческой) нарастающей несостоятельности клеток лежит естественный (или дополнительно стимулируемый) процесс укрупнения коллоидных частиц цитоплазмы клеток.
А. А. Богомолец (1940), поясняя это, пишет: «Видели ли вы когда-нибудь, как «стареют» чернила? Мельчайшие частицы краски, взвешенные в водном растворе, придают чернилам равномерную окраску. Но вот от долгого стояния на свету чернила побурели, на дне бутылки появляется мелкий осадок; осадок увеличивается,

---