Глава 7. Старение и воздействие ионизирующего излучения

Ионизирующее излучение губительно действует на живые клетки. Степень поражения зависит от характера излучения, его дозы, от объекта, а также от соотношения дозы и длительности воздействия. В итоге лучевое поражение приводит к уменьшению средней продолжительности жизни животных, подвергавшихся острому или хроническому облучению. Частично это обусловлено специфическими и легко опознаваемыми повреждениями, такими, как лучевая болезнь и злокачественные опухоли, а частично - повреждениями, сущность которых установить гораздо труднее.

На основании главным образом изучения уменьшения продолжительности жизни под влиянием причин второго рода утверждали, что излучение повышает темп старения [11]. Поскольку причина и механизм естественного старения у человека и животных совершенно не известны, это утверждение, если оно справедливо, представляет огромный интерес для геронтологов. Однако по тем же причинам его нельзя надежно проверить, сравнивая естественное старение с наиболее важными изменениями, вызванными облучением. Кроме того, различные исследователи вкладывают в это утверждение до некоторой степени двойственный смысл. В большинстве случаев, говоря о токсическом действии хронического облучения, лучше всего следовать Моулу [816].

Если излучение ускоряет увеличение силы смертности с возрастом и если, что обычно и бывает, увеличение силы смертности может служить приемлемым показателем старения, приведенное выше утверждение правильно по определению. То же самое можно сказать и о некоторых, хотя и не всех, вредных влияниях, укорачивающих жизнь, в частности в тех случаях, когда, как пишет Джонс [582], физиологическое повреждение само себя усиливает. Вопрос, однако, заключается не в том, относится ли излучение к такому типу вредных влияний, а в том, нет ли в его действии на общую жизненность организма

"чего-то специфического", в частности не вызывает ли излучение стимуляцию ряда процессов, которые приводят к старению животного. Купце [658] выдвинул даже положение, что само естественное старение обусловлено токсическим влиянием фонового излучения; эксперимент, поставленный для получения количественных данных, по-видимому, не подтверждает это положение. Быть может, радиационные исследования прольют некоторый свет на вопрос о причинах естественного старения. Результаты, полученные в экспериментах на животных и при медицинском обследовании людей, показывают, что в любом случае важно понять природу влияния излучения на общее состояние.

Изучение нерадиационных эффектов позволяет предполагать, что, вообще говоря, неблагоприятные факторы могут оказывать влияние, судя по форме кривой выживания, в основном четырьмя способами.

Тип 1. Неблагоприятные факторы вносят в величину смертности дополнительный постоянно действующий компонент (например, при содержании животных в неволе). Кривая выживания в таких случаях занимает промежуточное положение между "физиологической" и логарифмической кривыми. Ее точная форма зависит от того, насколько влияние этого дополнительного компонента зависит от возраста и насколько устойчива к этому влиянию выбранная подгруппа. Влияние этого компонента тем меньше зависит от возраста, чем выше общая смертность. Если график выживания представляет собой прямую линию, то ни для какого возраста дополнительная смертность взрослых особей не достигает максимума; если же график представляет собой логарифмическую кривую, то дополнительный компонент вообще не зависит от возраста.

Тип 2. Неблагоприятные факторы вызывают общее понижение жизненности примерно в равной степени у всех пораженных животных. По-видимому, сюда относятся некоторые, но не все случаи депрессий, обусловленных инбридингом. Старческие изменения возникают преждевременно, но развиваются с обычной скоростью.

Тип 3. Неблагоприятные факторы вызывают ускорение всех процессов, повышающих смертность; форма кривой выживания фактически не меняется, но кривая имеет другой временной масштаб. Кривая выживания дафний изменяется именно так при умеренном повышении температуры. Кривые для крыс, полученные МакКеем, иллюстрируют такую же зависимость, хотя не так хорошо согласуются с эмпирическими данными.

Тип 4. Неблагоприятные факторы вызывают повреждения, проявляющиеся по закону "все или ничего". Некоторые животные умирают сразу же или несколько позднее; у выживших же не наблюдается уменьшения продолжительности предстоящей жизни.

Из этих гипотетических "чистых" случаев типы 2 и 3 точнее всего отображают процессы, ускоряющие старение; при типе 2 старение наступает преждевременно, а при типе 3 оно к тому же развивается гораздо быстрее. Специфическое повышение скорости хода гипотетических "часов" естественного старения может, по-видимому, вызвать любое из этих изменений в зависимости от сферы влияния таких часов. При сочетании всех четырех типов факторов кривые выживания могут иметь любую форму, особенно если в действии одних факторов наблюдается период задержки, а действие других может даже смениться восстановлением жизненности. Самое большее, что, собственно, можно сказать о кривой в таком случае, это то, насколько она совместима или несовместима с предполагаемым процессом.

Про какой-либо фактор можно сказать, не придираясь по поводу определений, что он вызывает "преждевременное старение", если: 1) под влиянием этого фактора сила смертности в подопытной группе повышалась быстрее, чем в контрольной; 2) этот фактор сдвигал возраст начала болезни, которая поражает и контрольных животных, но не изменял значительно последовательность или встречаемость данных причин смерти;

3) этот фактор вызывал у данного вида любые характерные признаки синдрома старения (например, поседение волос, утрату кожей эластичности) в пропорционально более раннем возрасте. В таком случае влияние этого фактора нельзя будет отличить от проявлений ускоренного естественного старения, по крайней мере до тех пор, пока не станут известны процессы, происходящие при естественном старении. Этот фактор может ускорить всю программу развития; тогда будут затронуты также достарческие этапы развития, такие, как сроки наступления половой зрелости или окостенения эпифизарных хрящей. Однако, если этот фактор оказывал исключительно разрушительное влияние в процессе развития, картина может быть совершенно иной.

Эту мысль можно выразить более конкретно. Если излучение ускоряет процесс старения, оно должно сдвигать гистограмму распределения смерти пешеходов на улице влево (фиг. 7, Б), но не должно менять ее соотношений. Облученные люди должны выходить на пенсию раньше, если даже они приступили к работе позднее.