1.3. Общие закономерности и теории старения

Старение связано с изменениями, происходящими на всех уровнях организации живой материи - молекулярном, субклеточном, клеточном, системном, целостного организма. Закономерные возрастные изменения организма называются гомеорезом. Гомеорез - "траектория изменения состояния физиологических систем, всего организма в течение жизни. Определение гомеореза позволяет прогнозировать возрастное развитие, его естественное, ускоренное или замедленное старение.

Для развития старения характерна гетерохронность - различие во времени наступления старения отдельных органов и тканей. Атрофия тимуса, например, у человека начинается в возрасте 13-15 лет, половых желез - в климактерическом периоде (48-52 года у женщин), а некоторые функции гипофиза сохраняются на высоком уровне до глубокой старости. Гетеротопность - выраженность процесса старения - неодинакова для разных органов и для разных структур одного и того же органа (например, старение пучковой зоны коркового вещества надпочечников выражено меньше, чем клубочковой). Возрастные изменения организма развиваются с различной скоростью. Например, изменения опорно-двигательного аппарата медленно Нарастают с возрастом; сдвиги в ряде структур мозга возникают поздно, но быстро прогрессируют, нарушая его функцию. Возрастные изменения организма развиваются разнонаправленно. Например, секреция половых стероидных гормонов уменьшается, а гонадотропных гормонов гипофиза увеличивается.

Одной из основных закономерностей старения организма является снижение его адаптационно-регуляторных возможностей, т. е. надежности. Эти изменения носят этапный характер. На первом этапе - "максимальное напряжение" - благодаря мобилизации процессов витаукта, приспособительных возможностей организма сохраняется оптимальный диапазон изменения обмена и функции, несмотря на прогрессирование старения. На втором этапе - "снижение надежности" - несмотря на процессы витаукта, снижаются приспособительные возможности организма при сохранении уровня основного обмена и функции. Наконец, на третьем этапе изменяются основной обмен и функции. Следовательно, при старении снижается сначала способность адаптироваться к значительным нагрузкам и в конце концов изменяются уровень обмена и функции даже в покое.

История изучения старения. Гипотезы и теории. Существенный вклад в формирование современных представлений о сущности старения внесли классики отечественной биологии - И. И. Мечников, И. П. Павлов, А. А. Богомолец, А. В. Нагорный. Их исследования характеризуются поиском фундаментальных механизмов старения и стремлением разработать средства, влияющие на продолжительность жизни. И. И. Мечников выдвинул аутоинтоксикационную теорию старения, утверждающую, что старение - результат аутоинтоксикации организма, связанной с функцией кишечника. Он считал, что созданием системы разумного образа жизни и питания удастся увеличить продолжительность жизни человека. И. П. Павлов связывал ведущие механизмы старения с изменениями нервной деятельности. Ученые его школы открыли важнейшие закономерности возрастных изменений высшей нервной деятельности. Становление советской геронтологии как самостоятельной проблемы связано с именем А. А. Богомольца, полагавшего, что ведущие механизмы старения определяются возрастными изменениями соединительной ткани. На основе этих представлений он предложил использовать цитотоксические сыворотки для положительного воздействия на организм в старости. А. В. Нагорный и его школа собрали большой фактический материал об особенностях течения старения и связали этот процесс с затухающим самообновлением протоплазмы. Одной из синтетических теорий старения является адаптационно-регуляторная [Фролькис В. В., 1985].

Существуют две традиционные точки зрения на причины развития старения. 1. Старение - генетически запрограммированный процесс, результат закономерного развития программы, заложенной в генетическом аппарате. В этом случае действие факторов окружающей и внутренней среды может повлиять, но в незначительной степени, на темп старения. 2. Старение - результат разрушения организма вследствие неизбежного повреждающего действия сдвигов, возникающих в ходе самой жизни, - стохастический, вероятностный процесс. В соответствии с адаптационно-регуляторной теорией старение генетически не запрограммировано, а генетически детерминировано биологическими свойствами организма. Иными словами, старение - разрушительный, вероятностный процесс, развивающийся в организме с генетически запрограммированными свойствами.

Старение - многопричинный процесс, вызываемый многими факторами, действие которых повторяется и накапливается в течение всей жизни. Среди них стресс, болезни, активация свободнорадикального окисления и накопление перекисных продуктов метаболизма, воздействие ксенобиотиков (чужеродные вещества), изменение концентрации водородных ионов, температурные повреждения, недостаточное выведение продуктов распада белков, гипоксия и др. Старение - многоочаговый процесс. Он возникает в разных структурах клетки - ядре, митохондриях, мембранах и др.; в разных типах клеток - нервных, секреторных, иммунных, печеночных и др. Темп возрастных изменений определяется соотношением процессов старения и витаукта. Механизмы витаукта могут быть разделены на две группы.

1. Генотипические - генетически запрограммированные механизмы: а) система антиоксидантов, связывающая свободные радикалы; б) система микросомального окисления печени, обезвреживающая токсические вещества; в) система репарации ДНК, ликвидирующая повреждение этой макромолекулы; г) антигипоксическая система, предупреждающая развитие глубокого кислородного окисления.

2. Фенотипические - механизмы, возникающие в течение всей жизни благодаря процессам саморегуляции и способствующие сохранению адаптационных возможностей организма: а) появление многоядерных клеток; б) увеличение размеров митохондрий на фоне уменьшения числа других; в) гипертрофия и гиперфункция отдельных клеток в условиях гибели части их; г) повышение чувствительности к медиаторам в условиях ослабления нервного контроля.