Старение и увеличение продолжительности жизни

Гуморальные факторы

admin — Thu, 11 Mar 2010 08:36:58 +0000

Все органы и клетки «разговаривают» друг с другом химическим языком. Еще в 1960 г. мы пришли к выводу, что важная закономерность старения — изменение реактивности клеток, тканей, органов вообще и в особенности к гуморальным факторам. Гуморальные факторы — физиологически активные вещества: гормоны, медиаторы, лекарственные препараты, током крови доставляемые к клеткам. Чувствительность ко многим из них (она определяется минимальной — пороговой — концентрацией вещества, вызывающей эффект) в старости растет, а реакционная способность (возможная амплитуда сдвига) падает. Причем снижение реакционной способности клеток и органов — более общая закономерность, чем рост чувствительности.
Рост чувствительности и снижение реакционной способности показаны не только на примере деятельности клетки, но и тканей, систем организма как в эксперименте на животных, так и в исследованиях на человеке. Д. Ф. Чеботарев, О. В. Коркушко показали, что у старых людей меньшие, чем у молодых, дозы различных веществ — адреналина, ацетилхолина, атропина, бензогексония — вызывают изменения деятельности сердечно-сосудистой системы.
Рост чувствительности к ряду физиологически активных веществ может иметь приспособительное значение. Ведь содержание многих гормонов, нейромедиа-торов в старости падает, и в этих условиях повышение чувствительности к ним сохраняет оптимум реакции. Например, на фоне снижения концентрации в крови гормонов щитовидной, половых желез чувствительность к ним может расти. В нервных окончаниях выделяется меньшее количество ацетилхолина, зато чувствительность иннервируемой клетки к этому нейроме-диатору повышается. Однако при старении нет единого универсального изменения реактивности клеток и тканей. Неодинаково может изменяться чувствительность разных тканей к одному и тому же веществу и одной и той же ткани к разным веществам.

Фазовые изменения

admin — Thu, 04 Mar 2010 08:37:44 +0000

Дальнейшие наши работы показали, что возникающие в процессе старения изменения реактивности сложнее и характеризуются фазовыми изменениями. Эти фазы изменения реактивности были установлены при изучении реакций всего организма в целом, его отдельных систем и клеток.
Раньше других возникает так называемая «уравнительная» фаза. Она характеризуется тем, что при действии раздражителей разной силы их эффекты выравниваются, т. е. уравнивается величина реакции на слабое и сильное раздражение. При трех типах физической нагрузки, названных нами слабой, средней и сильной, у пожилых людей различия в реакциях меньше, чем у молодых, — эффекты как бы выравниваются. Другой пример. Инсулин вызывает падение уровня сахара крови. Различия в изменении уровня сахара крови при различных дозах гормона у старых кроликов менее выражены, чем у взрослых.
Уравнительная фаза характеризуется не только изменением величины реакции, но и изменением порога реакции, т. е. чувствительностью. Так, меньшие дозы тироксина, адреналина, вазопрессина вызывают у старых животных изменения обмена и функции сердца; снижается также максимальная величина ответа, нивелируются различия в реакциях на различные дозы этих веществ. Парадоксальная фаза характеризуется нарушением силовых отношений — слабые раздражители вызывают более выраженную реакцию, чем сильные. К примеру, у больного пожилого человека различные сердечные препараты могут вызвать в малых и средних дозах более значительную реакцию, чем при введении больших доз. В печени старых животных малые дозы гормона гидрокортизона вызывают более выраженный синтез фермента, чем большие дозы.
При ультрапарадоксальной фазе сильный раздражитель может вызывать не только слабую, но и противоположную по характеру реакцию.

Ультрапарадоксальная фаза

admin — Sat, 27 Feb 2010 08:38:03 +0000

Ультрапарадоксальная фаза часто встречается в пожилом и старческом возрасте. В старости половые гормоны могут не активировать, а подавлять синтез белка; серотонин не усиливает, а ослабляет работу сердца; адреналин не расширяет, а суживает сосуды сердца, и др. Известно, что гормоны гипофиза стимулируют деятельность желез внутренней секреции. В старости, на определенном этапе ее развития, тройные гормоны будут не активировать, а подавлять деятельность желез. Знание всего этого важно для практической деятельности врача, которого при лечении пожилых людей поджидают необычные, неадекватные реакции.
И, наконец, некротическая фаза. Существует возрастной период, когда раздражители, вызывающие еще оптимальную реакцию у взрослых животных, у старых приводят к повреждению клеток и органов, к образованию некрозов. Адреналин, вазопрессин в дозах, оптимальных для молодых животных, могут у старых приводить к повреждениям сердца, инфаркту миокарда.
Итак, регуляторный сдвиг, имеющий приспособительное значение в молодом возрасте, например рост концентрации вазопрессина, адреналина, кортикосте-рона (все это возникает при стрессе), в старости в условиях изменения реактивности клеток и тканей может стать причиной нарушений, повреждений, некроза, гибели. Следовательно, любой сигнал на этапе прямой и обратной связи должен оцениваться не сам по себе, а по отношению к реактивности воспринимающих клеток. Сложность состоит в том, что отдельные органы, отдельные клетки одного и того же органа стареют не в одинаковом темпе и потому могут находиться в различных фазовых состояниях. Все это и создает значительную пестроту ответных реакций при старении.
Знание фазовых изменений реактивности важно для медицинской практики. Они убеждают в необходимости пересмотра дозировок лекарственных веществ в пожилом и старческом возрасте. В зависимости от фазы реактивности препарат может вызвать больший или меньший, а порой и парадоксальный эффект.

Паранекроз

admin — Sat, 20 Feb 2010 08:38:38 +0000

Фазовые изменения реактивности уже давно известны в физиологии. Решающий вклад в учение о реактивности внес выдающийся физиолог З. Е. Введенский. Он повреждал нерв различными способами и показал, что возникают фазовые изменения возбудимости. Он назвал это состояние парабиозом — состояние между жизнью и смертью. Вслед за этим И. П. Павлов, изучая бесконечно более сложные реакции (условные рефлексы у собак), установил, что при определенных условиях (переход от состояния бодрствования ко сну, при патологии мозга) могут возникать фазовые явления. Он назвал эти фазы уравнительной, парадоксальной, ультрапарадоксальной, тормозной. И, наконец, важное значение для понимания развития фазовых явлений имеет учение советских ученых Д. Н. Насонова и В. Я. Александрова о паранекрозе — совокупности изменений в живой системе, возникающих при действии повреждающих факторов. Описанные феномены, фазные сдвиги реактивности, — результат меняющегося гостояния клетки, органа, организма.
В медицине, как в геологии, чтобы найти полезные для человека ископаемые, необходимо достичь больших глубин. Все эти, казалось бы, отвлеченные, чисто теоретические работы имеют большое прикладное значение. Влияние лекарственных препаратов на человека зависит от их распада в организме, от реактивности органов и тканей. Все это меняется при старении и делает необходимым принципиальный пересмотр дозировок, да и самих препаратов, применяющихся при болезнях пожилых и старых людей. А. Эйнштейн писал, что нет ничего практичнее хорошей теории.

Обратные связи

admin — Sat, 13 Feb 2010 08:40:58 +0000

Кибернетика открыла единые принципы работы систем в природе, жизни, обществе. Для того чтобы управлять, надо знать. Вот почему неотъемлемым звеном любой системы являются обратные связи, информирующие центр о состоянии объекта регуляции. Без этого невозможно достижение полезного приспособительного эффекта.
Важнейшие механизмы старения и витаукта связаны со сдвигами на этапе обратной связи, которые возникают на разных уровнях биологической организации. С молекулы ДНК считывается генетическая информация, необходимая для синтеза белков. Адекватное потребностям клетки усиление синтеза белка осуществляется благодаря обратной информации с цитоплазмы (где синтезируется белок) на ядро клетки (где расположен генетический аппарат). При старении характер этих связей изменяется. Добавление цитоплазмы, взятой из клеток печени старых животных, подавляло синтез РНК в ядрах, взятых у молодых.
Энергетический потенциал клеток поддерживается за счет двух механизмов: процесса окислительного фос-форилирования (в митохондриях) и гликолиза (в цитоплазме). При недостаточном образовании энергии в митохондриях из них в цитоплазму поступает специальный фактор, активирующий гликолиз. Мы добавляли «старые» митохондрии к «молодой» цитоплазме, и наоборот. «Старые» митохондрии активируют в «молодой» цитоплазме гликолиз. Это усиление обратной информации имеет важное приспособительное значение.

Генерация энергии в клетке

admin — Fri, 05 Feb 2010 08:41:26 +0000

Биосинтез белка и генерация энергии в клетке — две подсистемы, включенные в единую систему саморегуляции. Действительно, с одной стороны, для того чтобы происходили процессы генерации энергии в клетке, необходим синтез соответствующих белков (ферменты, переносчики и др.). С другой — для того чтобы происходил биосинтез белка, необходимы затраты энергии. При старении эта структурно-энергетическая система страдает, наступают ее изменения на этапе прямой и обратной связи. Основные энергетические потенциалы клетки образуются в митохондриях при участии дыхательных ферментов. Л. Я. Литошенко прямо показал, что снижается синтез митохондриаль-ных белков. Одни из этих белков кодируются в ядерном геноме, другие — в ДНК, расположенной в самих митохондриях. Оказалось, что в сердце нарушается синтез обеих групп белков, в печени — синтезируемых на митохондриальном геноме. Как бы то ни было, все это ведет к снижению процессов энергообразования в клетке, к снижению количества и обновления АТФ. Этот сдвиг в свою очередь усугубляет события и сказывается на синтезе белков митохондрий.
Существенные изменения наступают на этапе обратной связи в системе нейрогуморальной регуляции. При старении изменяется информация с интерорецепторов, что определяет важные особенности реакции органов и систем. В органах (легкие, сердце, сосуды, желудок и др.) и сосудах широко представлены механорецепторы. Эти нервные окончания раздражаются при растяжении стенки сосуда, органа. Прямыми опытами удалось показать, что в старости ослабевают рефлексы с механорецепторов. Чтобы у старых животных вызвать рефлекс с полого органа, его следует растягивать с большей силой, чем у молодых. Частота потенциалов действия в нервах, отходящих от зон механорецегщии, в старости снижена. Все это ведет к нарушениям в саморегуляции функций в процессе старения. Это ослабление рефлексов связано как с уменьшением числа нервных окончаний, так и со снижением эластичности, растяжимости сосудов, органов.

Изменение внутрицентральных взаимоотношений

admin — Wed, 27 Jan 2010 08:42:33 +0000

Вот один из примеров. В дуге аорты, в сонных артериях (каротидный синус) расположены мощные рецептивные зоны. Сигнализация, идущая из этих областей, информирует центры об артериальном давлении, работе сердца. При повышении давления в сосудах механорецепторы возбуждаются, и в ответ возникают рефлексы, снижающие артериальное давление, отрицательная обратная связь. В этом состоит один из важнейших механизмов саморегуляции кровообращения. Он настолько важен, что денервация указанных зон ведет к стойкому повышению артериального давления — артериальной гипертонии. В старости рефлексы с механорецепторов сосудов ослаблены, в результате чего сдвиги в артериальном давлении приобретают более затяжной, застойный характер.
Множество нервных окончаний — проприорецепторов — находится в скелетных мышцах. Благодаря сигнализации с проприорецептивного аппарата нервные центры постоянно получают информацию о состоянии скелетных мышц. Рефлексы с проприорецепторов важны для сохранения координации движений, поддержания мышечной работоспособности, мобилизации вегетативных реакций. В старости падают рефлексы с проприорецепторов. Это способствует нарушению координации движений, снижению работоспособности, изменению внутрицентральных взаимоотношений.

Хеморецепторы

admin — Fri, 22 Jan 2010 08:42:58 +0000

Существуют нервные окончания, реагирующие на сдвиги химизма, — хеморецепторы. Они выявлены в различных отделах сосудистого русла. У старых животных меньшие количества веществ вызывают возбуждение хеморецепторов. Подобное усиление обратной информации с хеморецепторов имеет приспособительное значение, активируя нервные влияния на.этапе прямой связи. Вместе с тем хеморецепторы в старости быстрее истощаются. При действии длительных или повторных раздражений у старых животных быстрее ослабевают рефлексы с хеморецепторов. Это связано с изменением энергетических процессов в нервных окончаниях, так как добавление богатых энергией веществ восстанавливает ослабленные рефлексы.
Регистрируя электрические потенциалы в нервах, отходящих от легких, удалось показать, что величина и частота их с возрастом падают. Это способствует более легкому нарушению функции дыхания.
Итак, характеризуя в общем сдвиги на этапе обратных связей в системе нервной регуляции, можно сделать вывод, что при старении прогрессирует дефицит информации о состоянии внутренней среды организма, и это снижает надежность механизмов саморегуляции, способствует нарушению нейрогуморального контроля за деятельностью внутренних органов.

Таламус

admin — Fri, 15 Jan 2010 08:43:14 +0000

В мозге есть специальная структура — таламус — коллектор множества информации, поступающей в мозг с различных точек организма. Он отбирает информацию, тормозит поступление ее в высшие центры одних потоков, облегчая поступление других. Организм буквально «нафарширован» нервными окончаниями, и очень важно отбирать наиболее существенное. Изучение старения таламуса только начинается. Б. В. Пугач показала, что у старых животных снижается электрическая активность ряда ядер таламуса. Их состояние можно определить, усиливая те или иные потоки информации — зрительные, слуховые, проприорецептив-ные и др. С возрастом снижается способность таламуса усваивать поступающую с периферии информацию. Итак, ограничение потоков информации при старении связано не только с изменениями на периферии, в нервных окончаниях, но и в центрах.
Обратная информация поступает в центры не только по нервным путям, но и гуморально с током крови. Снижение функции половых желез приводит к падению в крови половых гормонов. Это активирует соответствующие ядра гипоталамуса, усиливается синтез фолликулостимулирующего и лютеинизирующего гормонов, стимулирующих деятельность половых желез. Снижение функции щитовидной железы ведет к падению концентрации ее гормонов в крови, а это, благодаря обратной связи, активирует синтез тиреотропного гормона гипофиза.
При старении неодинаково изменяется, а в ряде случаев извращается, реакция гипоталамуса на обратные гормональные связи. Это приводит к «гипоталами-ческой дезинформации». Реакция гипоталамуса становится неадекватной состоянию внутренней среды организма, что ведет порой к патологическим реакциям. Сдвиги на этапе обратных связей нарушают соотношения старения и витаукта и способствуют нарастанию возрастных изменений организма.
Итак, в контуре саморегуляции при старении наступают изменения во всех его звеньях — в центрах и объектах регуляции, на этапе прямой и обратной связи. Они в конечном итоге ведут к снижению надежности систем, к старению.

Что такое старость

admin — Thu, 07 Jan 2010 08:53:49 +0000

На каждом этапе онтогенеза в связи с конкретными особенностями адаптационных возможностей организма создаются свои предпосылки к развитию той или иной возрастной патологии. К старости болезни накапливаются, вновь возникают, приобретают качественные и количественные особенности течения и, благодаря снижению приспособительных возможностей организма, становятся причиной гибели организма. Старость подводит человека к пропасти, куда его сбрасывают болезни. Существует единство, неразрывная связь старения и болезней, не означающая их тождества. До сих пор продолжается давний спор о соотношении старения и болезней. Теренций (II в. до н. э.) писал: «...старость есть болезнь»; Сенека (I в. до н. э.): «...старость— это неизлечимая болезнь»; Гален (II в. н. э.) помещает старость по полпути между здоровьем и болезнью; М. Грмек: «...ученые-медики эпохи Барокко и эпохи рационализма склонны считать старость не столько болезнью, сколько потерей жизненности, приводящей к повышенной чувствительности к определенным заболеваниям» (М. Грмек. Геронтология: Учение о старости и долголетии. М., 1924. С. 27); Р. Бэкон считал, что старость представляет собой болезнь, которую надо лечить. Один из основоположников гериатрии И. Нашер утверждал: «Старость представляет собой биологическую целостность, подобную детству, а не патологическое выражение зрелости». Выдающийся советский патолог И. В. Давыдовский писал: «...старость не является болезнью в современном значении этого слова. Старость, как правило, болезненна... Эта „болезненность" естественна в том смысле, что она отражает естественные, сущностью старения обусловленные недуги старости» (И. В. Давыдовский. Геронтология. М., 1966. С. 191). М. С. Мильман пишет: «...старость — болезнь нормальная, физиологическая» (М. С. Мильман. Учение о росте, старости и старении. Баку, 1926. С. 3). Это положение о нормальных болезнях старости развивает и В. М. Дильман.