В статье автор определяет сущность старения, уделяет внимание основным теориям старения и описывает их суть, а также описывает физиологические изменения, происходящие в организме.
Ключевые слова: старение, теории старения, физиологические процессы, клеточный уровень.
Жизнь каждого организма условно можно разделить на несколько возрастных этапов. Для человека это эмбриональный и постэмбриональный периоды, при этом последний подразделятся на период новорожденности, детство, подростковый, юность, молодость, зрелость, преклонный возраст и старость. Каждый из периодов имеет свои характерные черты, особенности и предпосылки.
Старение — это закономерный онтогенетический процесс, характерным признаком которого является снижение адаптивной приспособляемости организма к изменяющимся условиям окружающей среды, что приближает неминуемую смерть [4].
Во все времена людей интересовал вопрос: «Почему человек стареет?» Именно поэтому было создано множество теорий старения. Ряд исследователей искали причину данного явления в нарушении и угнетении функций желез внутренней секреции. Еще в XIX веке французский физиолог Броун-Секйр предположил, что ключевую роль в старении организма играют половые железы. Свою теорию он подтверждал опытным путем: исследователь путем инъекции вводил вытяжку из семенников стареющему организму и наблюдал у них повышение жизненного тонуса. Сторонники этой теории до 20-х годов 20 века проводили омолаживающие операции: перевязывали семенные канатики, что приводило к прекращению внешней секреции половых желез, занимались пересаживанием семенников от молодых организмов старым. Предполагалось, что пересаживаемый орган приживется и начнет функционировать, однако этого не происходило — железы рассасывались, что приводило к выбросу половых гормонов в кровь и временному омолаживающему эффекту.
С несколько иной стороны к решению вопроса подошел И. И. Мечников. В своем учении о нормальной жизни — ортобиозе — он рассматривал причину старения в нарушении функций нейронов, вызванном интоксикацией организма [3]. Источником интоксикации он считал толстый кишечник с происходящими в нем гнилостными процессами. Более поздние исследования в некоторой степени подтвердили его догадки и доказали, что источником интоксикации могут служить и другие процессы организма, связанные с азотистым обменом. Решение данной проблемы Илья Ильич видел в заселении кишечника полезной микрофлорой путем потребления кисломолочных продуктов. Однако данное учение объясняет причину преждевременного старения, то есть патологического, не раскрывая факторов физиологического старения.
Академик И. П. Павлов в своих экспериментах убедился, что причинами преждевременного старения становятся нервные потрясения и длительное перенапряжение. Исследователь подчеркивал важность чередования периодов активности с периодами торможения.
А. А. Богомолец в основе процесса старения видел нарушения в функции соединительной ткани и, как результат, нарушение трофики, дыхания, проницаемости и коллоидных свойств веществ, входящих в состав клеток и тканей организма.
Недавно было высказано предположение о роли мутационных процессов соматических клеток на процессы старения организма. Предполагалось, что накопившиеся мутации препятствуют слаженной работе клеток, тканей и органов, что приводит к нарушению их функций и старению. Однако данная теория была опровергнута опытами, в ходе которых организмы животных подвергали действию физических и химических мутагенов. Было выяснено, что накопившиеся в результате опыта мутации не вызывали преждевременного старения особей. Возможно, причина провала эксперимента в том, что не учитывалась роль биологических мутагенов. Кроме того, нельзя отрицать накопление мутаций соматических клеток в ходе индивидуального развития организма, но и считать их основной причиной также нельзя.
Достаточно близкая к предыдущей теории — адаптационно-регуляторная теория. Ее суть состоит в том, что в ходе онтогенеза возникают мутации в регуляторных генах, в результате чего нарушается транскрипция структурных генов, и необходимые белки не производятся в необходимом объеме. Таким образом, организм начинает испытывать недостаток, что и приводит к изменениям и старению.
Также существует онтогенетическая теория старения, согласно которой в организме существует специальный регуляторный механизм, который определяет изменения внутренней среды организма. Многие исследователи читают такой системой гипоталамус, а причиной старения — снижение его чувствительности к нейрогуморальным сигналам. Если следовать этой теории, можно сделать вывод о возможности затормозить старение путем восстановления постоянства внутренней среды организма.
Одной из самых популярной теорий является теория свободных радикалов. Ее приверженцы считают, что в основе старения лежит накопление молекулярных повреждений, что приводит к нарушению синтеза энергии в клетке. Это нарушение приводит к накоплению свободных радикалов, которые способны нарушать целостность генетического материала и вызывать мутации.
На данном этапе самая популярная — молекулярно-генетическая теломерная теория. Она была предложения Л. Хейфликом в 1961 г., которому удалось экспериментально доказать ограниченность способности клеток к делению, но причину этого явления ученый определить не смог. Лишь в 70-е годы А. М. Оловников обнаружил на концах ДНК участки, уменьшающиеся с каждым делением, — теломеры. Из-за наличия этих участков клетка со временем теряет способность к делению, претерпевает дегенеративные изменения и, со временем, гибнет. Это обусловливает плохую регенерацию в пожилом возрасте.
Процесс старения является физиологическим и сопровождается определенными изменениями: снижением скорости обмена; снижением потребления кислорода, что говорит о снижении потребления клетками энергии, а значит о снижении функциональной активности клеток; уменьшением содержания воды; изменением количественного соотношения ионов: увеличивается содержание ионов хлора, натрия и кальция, снижается — магния, фосфора, калия [2].
Данные изменения происходят на клеточном уровне, но оказывают значительное влияние на тканевой, органный и организменный уровни: нарушается функционирование сердца (связано с ионным дисбалансом), происходит накопление кальция в сосудах, начинается склероз тканей почек, снижается синтез пищеварительных ферментов, ослабевают иммунные реакции [1].
Таким образом, на данном этапе существует большое количество теорий старения, охватывающих широкий спектр причин этого физиологического процесса. Данное явление начинается с изменений на клеточном уровне, влекущем деградацию на более высоких уровнях организации данного организма.
Литература:
- Амосов Н. М., Преодоление старости, — «Будь здоров», Москва, 1996, 190 с.
- Дильман В. М., Почему наступает смерть, — «Медицина», Ленинград, 1972
- Мечников И. И., Этюды оптимизма, Париж, 1907
- «Отечественные записки». № 3 (24) (2005). Старость как социальное явление, институт старости в России.
