продукцией инсулина. Это приводит к повышенному синтезу в печени
триглицеридов и соответственно липопротеинов очень низкой плотности, в
составе которых триглицериды и холестерин поступают из печени в кровоток.
Так в процессе старения возникают условия для развития атеросклероза,
который возникает столь часто, что как бы олицетворяет собою старение.
Сочетание всех этих обменных сдвигов, а именно повышение в крови уровня
глюкозы, инсулина, холестерина, жирных кислот, кортизола, с одной стороны,
способствует делению телесных клеток, а с другой -- вызывает подавление
иммунитета, то есть формирует сумму условий, способствующих возникновению
рака -- канкрофилию.
Повышение в крови концентрации жирных кислот и накопление холестерина в
тромбоцитах способствуют склеиванию последних, а тем самым образованию
тромбов. Тромбозы поэтому часто развиваются в старости под влиянием
незначительных дополнительных факторов, например эмоционального стресса или
переедания, когда поступает дополнительная порция жира, или просто во сне,
когда организм переходит на "ночной" (жировой) способ энергетического
обеспечения.
В результате ожирения снижаются функции щитовидной железы, причем чем
больше накапливается в организме жира, тем выраженнее этот процесс. Это, в
свою очередь, способствует развитию многих болезней, в частности
атеросклероза.
Теперь можно подвести итоги. Изменения, ведущие к главным болезням
старения, как бы складываются из двух частей. С одной стороны, это
изменения, обусловленные гипоталамическими сдвигами, что характерно для
климакса, гиперадаптоза, психической депрессии и частично для
гипертонической болезни, а также возрастного ожирения. С другой стороны, это
изменения, вызванные нарушением обмена, как это имеет место при ожирении,
сахарном диабете тучных, метаболической иммунодепрессии (частично при
аутоиммунных болезнях), атеросклерозе и канкрофилии. Причем само развитие
возрастных обменных нарушений порождается закономерными гипоталамическими
сдвигами (как это отчетливо проявляется в нарушении регуляции аппетита,
ведущем к ожирению), тогда как, в свою очередь, ожирение еще более повышает
аппетит. По существу, в механизме формирования этого комплекса из 10
болезней сочетаются два способа выполнения закона отклонения гомеостаза:
способ, присущий периоду беременности, формирует метаболический (обменный)
компонент болезней, и способ, которым осуществляется усиление мощности
главных гомеостатических систем в процессе развития и роста, создает
"гипоталамическую" часть болезней старения, наделяя само старение всеми
свойствами этих болезней.
Действительно, иногда в чертах старения можно разглядеть все 10 главных
болезней одновременно. Такой комплекс нередко проявляется при некоторых
видах рака, заставляя вновь и вновь задавать себе вопрос: действительно ли
существуют раздельно все эти 10 болезней или они являются 10 симптомами
одной интегральной болезни -- старения? Выражаясь фигурально, высшие
организмы, включая человека, не только рождаются, но и умирают в пламени
жиров.
Говоря о раннем появлении телесных признаков старения, следует отметить
некоторые особенности, относящиеся к состоянию высшей нервной деятельности.
В широко распространенное мнение о значительной гибели нервных клеток по
мере увеличения возраста в настоящее время вносится очень существенное
уточнение. Ускоренная гибель нервных клеток в основном происходит в тех
отделах мозга, в которых вследствие атеросклероза сосудов нарушается
кровообращение. Иными словами, эти мозговые изменения развиваются вторично
вследствие телесных изменений: поэтому ослабление умственных способностей
отнюдь не является обязательным проявлением старения. Из истории науки,
искусства, философии и политики можно привести много примеров полного
сохранения высокого интеллекта в глубокой старости.
Некоторые психологи вообще считают, что с годами не происходит снижения
способности решать определенные задачи, характеризующие состояние
интеллекта, просто присущее обычно старению эмоциональное напряжение
приводит к увеличению времени, затрачиваемого на их решение.
Весьма также примечательно, что значительное увеличение средней
продолжительности жизни, достигнутое благодаря современной цивилизации,
сказывается на состоянии тела, тогда как вряд ли можно сомневаться в том,
что человеческий разум 2000 лет тому назад был столь же высок, что и теперь.
Гераклит, Гиппократ, Архимед, Пифагор, Эвклид, Сократ, Плутарх, Эврипид,
Аристотель и многие другие умы древности были бы украшением и новейшей
эпохи.
Конечно, главные болезни человека не только сцеплены с механизмом
старения. Эти же болезни могут возникать случайно даже у молодых людей --
вследствие поломок в сложных системах физиологической регуляции организма.
Более того, многие внешние факторы могут вызвать появление любой из десяти
главных болезней. Поэтому в картине старения у каждого реального человека
имеются свои особенности, которые зависят как от внутренних факторов
старения и генетических свойств индивидуума, так и от влияния многочисленных
внешних факторов, воздействию которых неизбежно и многократно подвергается
каждый организм.
Влияние внешних факторов особенно отчетливо проявляется в эксперименте,
который дает возможность точно разграничить роль внутренних и внешних причин
в формировании той или иной болезни старения. В этом отношении особенно
показательны эксперименты по хроническому стрессу.
Так, например, такой фактор, как увеличение числа животных в замкнутом
пространстве, приводит в действие механизм, восстанавливающий в конечном
итоге оптимальное количество животных в популяции. Это достигается тем, что
усиливается продукция стрессорных гормонов -- кортикотропина и кортизола,
вследствие чего возникают обменные нарушения и снижение иммунитета. В
результате увеличивается гибель наиболее слабых, в большинстве старых
животных от инфекций и паразитов, а также от нормальных болезней старения
(например, у крыс чаще всего поражаются сосуды почек и возникает
артериосклероз).
В то же время, как уже было отмечено, стрессорные гормоны обладают
способностью путем влияния на гипоталамус тормозить половой цикл. Это
создает условия для падения рождаемости. Причем у молодых животных половой
цикл сильнее угнетается, так как в молодости гипоталамус более чувствителен
к тормозящим влияниям.
Близкий механизм возникает и при адаптации к пребыванию в
неблагоприятных условиях внешней среды, поскольку адаптация к стрессорным
факторам невозможна без нарушения постоянства внутренней среды, а, в свою
очередь, нарушения гомеостаза не могут существовать в течение времени,
необходимого для защиты, без повышения гипоталамического порога
чувствительности." регулирующим сигналам. Поэтому платой за защиту является
ускорение старения и болезней старения*.
Это означает, что если какой-либо внешний фактор способен изменить
чувствительность гипоталамуса к регулирующим сигналам или вызвать сдвиг
гомеостаза в том же направлении, как это происходит при стрессе, то этот
фактор обладает и способностью интенсифицировать старение и болезни
старения.
Показателен такой пример. Учитывая, что носителем раковых свойств
является сама опухолевая клетка, ставилось множество экспериментов, целью
которых было выяснить, какие именно структуры клетки повреждаются
химическими канцерогенами. В этих весьма плодотворных поисках осталось,
однако, незамеченным, что многие химические канцерогены вызывают также
явление, которое можно обозначить как канцерогенное старение. Так, в
лаборатории эндокринологии Института онкологии им. Н. Н. Петрова в
Ленинграде было показано, что некоторые химические канцерогены вызывают у
животных такие же гипоталамические сдвиги, которые развиваются у них в
процессе старения. Соответственно у животных происходит снижение
использования глюкозы и повышение в крови уровня инсулина, или диабетический
сдвиг, свойственный нормальному старению. Вместе с тем в крови может
повышаться содержание холестерина, и особенно триглицеридов (жиров), что
являет собой комплекс обменных нарушений, характерный для метаболической
иммунодепрессии, атеросклероза и рака; кроме того, происходит снижение
активности клеточного иммунитета. Ясно, что все эти гормональные и обменные
сдвиги не просто побочные явления, не имеющие отношения к способности
химических канцерогенов вызывать рак. Это подтверждается еще и тем, что
антидиабетический препарат фенформин отчетливо уменьшает частоту развития
опухолей, вызываемых этими же химическими канцерогенами, а также устраняет
иммунодепрессию, вызываемую некоторыми канцерогенами.
Во многих случаях внешний фактор, действуя лишь на какой-либо один
элемент механизма развития нормальных болезней, может настолько ускорить их
ход, что создается впечатление о решающем повреждающем влиянии именно этого
фактора. Например, имеются веские доводы в пользу того, что повышение в
крови уровня холестерина (липопротеинов низкой плотности) и триглицеридов
(липопротеинов очень низкой плотности) играет решающую роль в развитии
атеросклероза (см. главу 11). Вместе с тем в эксперименте атеросклероз может
быть вызван заражением вирусом герпеса. Казалось бы, эти явления
несовместимы друг с другом -- ведь сейчас известно, что вирус вызывает
развитие атеросклероза, не повышая уровень липопротеинов в крови. Однако
если учитывать, что развитие каждой атеросклеротической бляшки происходит из
одной гладкомышечной клетки стенки сосуда, то становится отчетливее общее в
действии вируса герпеса и избытка липопротеинов крови. Как тот, так и другой
фактор вызывает усиленное деление мышечных клеток, причем влияние вируса в
этом отношении более выражено, чем влияние липопротеинов. Поэтому
атеросклероз можно остро вызвать вирусом герпеса и без того, чтобы произошло
повышение в крови уровня липопротеинов низкой плотности, хотя увеличение
концентрации последних по мере старения постепенно также вызывает
атеросклероз. Более того, влияние этих двух факторов может суммироваться:
ведь возрастное нарушение жироуглеводного обмена вызывает метаболическую
иммунодепрессию, а это проявляется снижением противовирусного иммунитета.
Вот уж действительно пример того, что в основе каждой болезни старения лежат
физиологические механизмы, и если бы этого не было, то факторы внешней среды
не могли бы вызывать развитие именно этих болезней.
Так своеобразно проявляется единство мира внутреннего и внешнего,
неразрывность живого организма со средой его обитания. Эта взаимосвязь
породила, в частности, представление о болезнях цивилизации. Например,
ожирение не только результат изменения внутренних факторов регуляции, но в
не меньшей мере и следствие того, что цивилизация сделала пищу всегда
доступной, а еду не только предметом удовлетворения потребности, но и
искусственным источником наслаждения
Благодаря успехам цивилизации увеличилась также продолжительность жизни
человека, что создало "дополнительное время", в течение которого формируются
болезни старения.
Но и этим не ограничивается роль факторов внешней среды в развитии
болезней цивилизации. Можно создать идеализированную модель возрастных
процессов, но нет идеального -- схематизированного и единообразного течения
этих процессов. В идеальной модели время появления любой болезни старения не
имеет, значения, если теоретически она все равно должна возникнуть. В
реальных же условиях факторы внешней среды в значительной степени определяют
"выбор" той или иной нормальной болезни и срок ее появления. Человек,
подвергающийся усиленному воздействию химических канцерогенов, имеет большую
вероятность "выбрать" из группы нормальных болезней ту или иную опухоль; а
при наличии длительных отрицательных эмоций повышается вероятность развития
гипертонической болезни. Поэтому если бы не было неблагоприятного влияния
факторов внешней среды, то в такой идеальной обстановке у человека должны
были возникать все десять нормальных болезней, ожидаемое время их появления
определялось бы с достаточно большой точностью. В реальных же условиях
факторы внешней среды вносят элемент неопределенности в запланированный, или
детерминированный, механизм развития и старения и тем самым определяют
реальные сроки проявления нормальных болезней.
Это взаимодействие внутренних и внешних факторов столь велико, что
принцип неопределенности, вероятно, сосуществует с принципом
детерминированности как неразрывное единство не только при формировании
болезней старения, но и в каждой отдельной реакции нейроэндокринной системы.
Вот пример.
Деятельность нейроэндокринной системы строго определяется и тем, что
каждый гормон обладает конкретными свойствами, и тем, что регуляция основана
на механизме обратной связи, в котором каждый эффект порождает следующий
эффект, и т. д. Именно в результате всего этого в процессе нормального
старения возникают не любые болезни, а по преимуществу десять нормальных
болезней.
Но представим следующую ситуацию. На человека действует какой-то
средней силы эмоциональный стресс. Этот стресс должен вызвать серию
нарушений, и в частности снижение уровня в гипоталамусе
медиаторов-посредников. В свою очередь, степень этого снижения медиаторов
определяет длительность существования нарушений обмена после того, как
действие стрессорных факторов прекратится.
В юные годы, когда еще нет возрастного (закономерного) снижения уровня
медиаторов в мозге, человек быстрее забывает о неприятностях, тогда как с
годами эмоциональное перенапряжение часто оставляет длительный след в виде
ухудшения настроения, или психической депрессии. Соответственно более
длительно сама система регуляции и обмен веществ не приходят в равновесие.
Но если искусственно изменить ситуацию с медиаторами в мозге, например если
вкусно поесть сразу же после волнения, введя в организм дополнительное
количество аминокислот, из которых образуются два главных медиатора нервного
сигнала -- серотонин и дофамин, то успокоение может прийти раньше и в
определенных случаях развитие нежелательных сдвигов может быть сглажено.
Так, на детерминированную реакцию нейроэндокринной системы накладывается
влияние "факторов неопределенности", исходящих из внешнего мира.
С другой стороны, если пища становится постоянным способом "снятия
эмоционального напряжения", то она, способствуя развитию ожирения,
превращается и в фактор, ускоряющий предопределенное механизмом развития
организма формирование болезней, сцепленных со старением. Поэтому можно
утверждать, что в деятельности нейроэндокринной системы принцип
детерминированности и принцип неопределенности дополняют друг друга, и
поэтому в пределах десяти нормальных болезней есть определенный выбор
скорости, с которой та или иная болезнь реализуется у конкретного человека,
а также есть факторы, определяющие "выбор" преимущественно той или иной
болезни из этой группы нормальных болезней.
Сопоставление изменений при беременности, стрессе, старении, и болезнях
старения
Гармония ритмов -- необходимое условие свободной жизни организма.
Поэтому представление о возрастной норме -- это миф. Недостаточно
чувствовать себя здоровым -- надо стремиться быть в состоянии идеальной
нормы.
Если изменения, происходящие в организме, и строго запрограммированы, и
в то же время в известной мере подвержены колебаниям, если они являются
результатом взаимодействия множества внутренних и внешних факторов, то
естественно возникает вопрос: как суммируются влияния, определяющие
длительность жизни каждого индивидуума?
В коротком интервале организм "учитывает" время, используя в принципе
те же факторы, что и человек разумный, введший понятие астрономических
суток. Этот отсчет выражен суточной периодичностью функций организма, их
ритмом. Почти все ритмы координированы со сменой дня и ночи. Однако многие
ритмы продолжаются в непрерывной темноте. Обычно считают, что вращение Земли
вокруг своей оси создает не только световые, но и другие виды периодических
процессов, улавливаемых организмом.
Существуют также чисто внутренние ритмы вследствие колебаний процессов
в каждой клетке, ткани и соответственно в каждой физиологической системе.
Все это вместе получило в научной литературе наименование биологических
часов. Но такими часами измеряются лишь ограниченные отрезки времени. Они
напоминают песочные часы, которые приспособлены отсчитывать один цикл, не
суммируя последовательно совокупность измеряемых периодов. Отдельные циклы
даже с большей чем суточная периодичностью -- смены фаз Луны, сезонов года
-- также не суммируются с предыдущим отсчетом, то есть не происходит никакой
последовательной записи периодов.
И все же своеобразный календарь, отражающий суммарные изменения от
самого начала жизни и до смерти, несомненно, существует. Этот календарь
целесообразно назвать Большими биологическими часами. Он основан на том же
принципе изменения ритма, что и обычные биологические часы, но обладает
существенной особенностью: Большие часы измеряют не сам ритм, а утрату
ритма. Естественно, что их механизм "встроен" в гипоталамус (рис. 6).
Эти часы работают неравномерно. Их ход может то замедляться, то
ускоряться, но они всегда движутся в одном направлении -- постепенной потери
ритма, и все время запас их завода уменьшается, подобно шагреневой коже.
Однако в отличие от нее в Больших биологических часах можно количественно
измерить, как много израсходовано запаса хода. Нагрузки, определяющие порог
чувствительности центрального гипоталамического регулятора к регулирующим
сигналам, характеризуют, как далеко ушли Большие часы. Чем меньше величина
реакции при нагрузке, тем ближе конечное время, или полная утрата ритма в
работе гомеостата.
Итак, Большие биологические часы измеряют ритм работы главных
гомеостатических систем организма.
Можно теоретически представить ситуацию, при которой ход Больших часов
будет замедлен настолько, что существенно замедлится процесс старения. Для
этого необходимо, чтобы сохранялся ритм функционирования главных
гомеостатических систем организма. А этого, в свою очередь, можно достичь,
выяснив, какие конкретно факторы приводят к утрате ритма, и найдя средства,
надежно предотвращающие или устраняющие эти нарушения.
Значительно более грубо о состоянии Больших часов можно судить по
изменению ряда суммарных показателей, отражающих работу главных гомеостатов.
Так, чем выше вес тела или холестерин в крови, тем выше риск развития
атеросклероза, а следовательно, и меньше ожидаемый лимит жизни. Общая
длительность хода Больших биологических часов у различных видов живых
организмов установлена эволюцией. Каждый вид имеет определенные так
называемые видовые сроки жизни.
Продолжительность жизни некоторых видов живых организмов (по А.
Комфорту, 1967)
Но многие факторы внешней и внутренней среды ускоряют ход Больших
биологических часов. Так, например, отклонение от правильного режима питания
и существенное увеличение веса тела ведут к нарушению ряда важных ритмов в
организме и появлению преждевременных изменений обмена, характерных для
нормальных болезней. У тучных время течет быстрее. Все это убеждает в
необходимости установить тот идеал, к которому нужно стремиться, или дать
определение, что есть норма в постоянно меняющемся организме.
Это непросто, ибо труднее всего поддаются определению фундаментальные
понятия. Например, какой вес человека считать нормальным? Часто для
вычисления нормы веса тела пользуются формулой, согласно которой вес в
килограммах соответствует величине роста в сантиметрах минус 100. Например,
при росте 180 см нормальный вес составляет, согласно формуле, 80 кг. А между
тем для обоснования данной формулы нет ровно никаких существенных
аргументов, кроме практической простоты самого расчета.
По мере старения человек, как известно, полнеет. Учитывая возрастные
изменения ряда физиологических показателей, многие исследователи считают
необходимым устанавливать норму веса тела для каждого десятилетия жизни. При
таком подходе измеряется вес тела в различных возрастных группах и затем
вычисляется средний в популяции вес. Этот усредненный вес для каждой
возрастной группы отдельно принимается за стандарт нормы. Иными словами,
устанавливается среднестатистическая возрастная норма -- предполагается, что
само возрастное изменение физиологического показателя, в данном случае веса
тела, нормально. И отклонением от нормы считают только те показатели веса
тела, которые существенно превышают усредненные в соответствующей возрастной
группе. Так возник миф о "дозволенности" возрастного нарастания веса тела в
определенных пределах, причем в пределах, вычисляемых по принципу "быть как
все".
Но мы уже говорили: хотя возрастные изменения веса тела происходят
практически у всех, это отнюдь не доказывает, что данное явление нормально.
Наоборот, в данном случае то, что происходит у всех, является и опасным для
всех. Ведь при этом молчаливо игнорируется то обстоятельство, что чем выше
вес тела, тем выше показатель смертности от любой болезни старения.
Итак, в 20--25 лет заканчивается рост организма. В эти годы минимальна
смертность от всех болезней старения. Вот почему представляется наиболее
разумным принять показатели, свойственные этому возрасту, за норму, если,
конечно, человек в этот период не болен.
Но каждый человек, по существу, уникален, поэтому норма строго
индивидуальна -- усредненными данными здесь не обойтись.
Условно норму, свойственную каждому в 20--25 лет, можно обозначить как
идеальную норму--она является той точкой отсчета, от которой начинается путь
к возрастной патологии, и тем идеалом, к сохранению которого необходимо
стремиться. Любое стойкое отклонение от нормы молодого возраста есть
движение по пути к возрастной патологии. Действительно, в системах,
подчиняющихся закону отклонения гомеостаза, отклонение от нормы нормально,
ибо по мере увеличения возраста всегда с той или иной скоростью норма
утрачивается. Это влечет за собой развитие нормальных болезней старения. Но
естественно, что в силу многих причин скорость этой утраты различна. Если
процесс происходит более интенсивно, чем свойственно в среднем для всей
популяции в данном* регионе или стране, то говорят о преждевременном
старении и преждевременном формировании болезней старения. Напротив, если
процесс утраты нормы происходит медленнее, чем обычно, то возникает
"задержанное" старение, свойственное долгожителям. Таким образом,
биологический возраст человека может не соответствовать паспортному или
триглицеридов и соответственно липопротеинов очень низкой плотности, в
составе которых триглицериды и холестерин поступают из печени в кровоток.
Так в процессе старения возникают условия для развития атеросклероза,
который возникает столь часто, что как бы олицетворяет собою старение.
Сочетание всех этих обменных сдвигов, а именно повышение в крови уровня
глюкозы, инсулина, холестерина, жирных кислот, кортизола, с одной стороны,
способствует делению телесных клеток, а с другой -- вызывает подавление
иммунитета, то есть формирует сумму условий, способствующих возникновению
рака -- канкрофилию.
Повышение в крови концентрации жирных кислот и накопление холестерина в
тромбоцитах способствуют склеиванию последних, а тем самым образованию
тромбов. Тромбозы поэтому часто развиваются в старости под влиянием
незначительных дополнительных факторов, например эмоционального стресса или
переедания, когда поступает дополнительная порция жира, или просто во сне,
когда организм переходит на "ночной" (жировой) способ энергетического
обеспечения.
В результате ожирения снижаются функции щитовидной железы, причем чем
больше накапливается в организме жира, тем выраженнее этот процесс. Это, в
свою очередь, способствует развитию многих болезней, в частности
атеросклероза.
Теперь можно подвести итоги. Изменения, ведущие к главным болезням
старения, как бы складываются из двух частей. С одной стороны, это
изменения, обусловленные гипоталамическими сдвигами, что характерно для
климакса, гиперадаптоза, психической депрессии и частично для
гипертонической болезни, а также возрастного ожирения. С другой стороны, это
изменения, вызванные нарушением обмена, как это имеет место при ожирении,
сахарном диабете тучных, метаболической иммунодепрессии (частично при
аутоиммунных болезнях), атеросклерозе и канкрофилии. Причем само развитие
возрастных обменных нарушений порождается закономерными гипоталамическими
сдвигами (как это отчетливо проявляется в нарушении регуляции аппетита,
ведущем к ожирению), тогда как, в свою очередь, ожирение еще более повышает
аппетит. По существу, в механизме формирования этого комплекса из 10
болезней сочетаются два способа выполнения закона отклонения гомеостаза:
способ, присущий периоду беременности, формирует метаболический (обменный)
компонент болезней, и способ, которым осуществляется усиление мощности
главных гомеостатических систем в процессе развития и роста, создает
"гипоталамическую" часть болезней старения, наделяя само старение всеми
свойствами этих болезней.
Действительно, иногда в чертах старения можно разглядеть все 10 главных
болезней одновременно. Такой комплекс нередко проявляется при некоторых
видах рака, заставляя вновь и вновь задавать себе вопрос: действительно ли
существуют раздельно все эти 10 болезней или они являются 10 симптомами
одной интегральной болезни -- старения? Выражаясь фигурально, высшие
организмы, включая человека, не только рождаются, но и умирают в пламени
жиров.
Говоря о раннем появлении телесных признаков старения, следует отметить
некоторые особенности, относящиеся к состоянию высшей нервной деятельности.
В широко распространенное мнение о значительной гибели нервных клеток по
мере увеличения возраста в настоящее время вносится очень существенное
уточнение. Ускоренная гибель нервных клеток в основном происходит в тех
отделах мозга, в которых вследствие атеросклероза сосудов нарушается
кровообращение. Иными словами, эти мозговые изменения развиваются вторично
вследствие телесных изменений: поэтому ослабление умственных способностей
отнюдь не является обязательным проявлением старения. Из истории науки,
искусства, философии и политики можно привести много примеров полного
сохранения высокого интеллекта в глубокой старости.
Некоторые психологи вообще считают, что с годами не происходит снижения
способности решать определенные задачи, характеризующие состояние
интеллекта, просто присущее обычно старению эмоциональное напряжение
приводит к увеличению времени, затрачиваемого на их решение.
Весьма также примечательно, что значительное увеличение средней
продолжительности жизни, достигнутое благодаря современной цивилизации,
сказывается на состоянии тела, тогда как вряд ли можно сомневаться в том,
что человеческий разум 2000 лет тому назад был столь же высок, что и теперь.
Гераклит, Гиппократ, Архимед, Пифагор, Эвклид, Сократ, Плутарх, Эврипид,
Аристотель и многие другие умы древности были бы украшением и новейшей
эпохи.
Конечно, главные болезни человека не только сцеплены с механизмом
старения. Эти же болезни могут возникать случайно даже у молодых людей --
вследствие поломок в сложных системах физиологической регуляции организма.
Более того, многие внешние факторы могут вызвать появление любой из десяти
главных болезней. Поэтому в картине старения у каждого реального человека
имеются свои особенности, которые зависят как от внутренних факторов
старения и генетических свойств индивидуума, так и от влияния многочисленных
внешних факторов, воздействию которых неизбежно и многократно подвергается
каждый организм.
Влияние внешних факторов особенно отчетливо проявляется в эксперименте,
который дает возможность точно разграничить роль внутренних и внешних причин
в формировании той или иной болезни старения. В этом отношении особенно
показательны эксперименты по хроническому стрессу.
Так, например, такой фактор, как увеличение числа животных в замкнутом
пространстве, приводит в действие механизм, восстанавливающий в конечном
итоге оптимальное количество животных в популяции. Это достигается тем, что
усиливается продукция стрессорных гормонов -- кортикотропина и кортизола,
вследствие чего возникают обменные нарушения и снижение иммунитета. В
результате увеличивается гибель наиболее слабых, в большинстве старых
животных от инфекций и паразитов, а также от нормальных болезней старения
(например, у крыс чаще всего поражаются сосуды почек и возникает
артериосклероз).
В то же время, как уже было отмечено, стрессорные гормоны обладают
способностью путем влияния на гипоталамус тормозить половой цикл. Это
создает условия для падения рождаемости. Причем у молодых животных половой
цикл сильнее угнетается, так как в молодости гипоталамус более чувствителен
к тормозящим влияниям.
Близкий механизм возникает и при адаптации к пребыванию в
неблагоприятных условиях внешней среды, поскольку адаптация к стрессорным
факторам невозможна без нарушения постоянства внутренней среды, а, в свою
очередь, нарушения гомеостаза не могут существовать в течение времени,
необходимого для защиты, без повышения гипоталамического порога
чувствительности." регулирующим сигналам. Поэтому платой за защиту является
ускорение старения и болезней старения*.
Это означает, что если какой-либо внешний фактор способен изменить
чувствительность гипоталамуса к регулирующим сигналам или вызвать сдвиг
гомеостаза в том же направлении, как это происходит при стрессе, то этот
фактор обладает и способностью интенсифицировать старение и болезни
старения.
Показателен такой пример. Учитывая, что носителем раковых свойств
является сама опухолевая клетка, ставилось множество экспериментов, целью
которых было выяснить, какие именно структуры клетки повреждаются
химическими канцерогенами. В этих весьма плодотворных поисках осталось,
однако, незамеченным, что многие химические канцерогены вызывают также
явление, которое можно обозначить как канцерогенное старение. Так, в
лаборатории эндокринологии Института онкологии им. Н. Н. Петрова в
Ленинграде было показано, что некоторые химические канцерогены вызывают у
животных такие же гипоталамические сдвиги, которые развиваются у них в
процессе старения. Соответственно у животных происходит снижение
использования глюкозы и повышение в крови уровня инсулина, или диабетический
сдвиг, свойственный нормальному старению. Вместе с тем в крови может
повышаться содержание холестерина, и особенно триглицеридов (жиров), что
являет собой комплекс обменных нарушений, характерный для метаболической
иммунодепрессии, атеросклероза и рака; кроме того, происходит снижение
активности клеточного иммунитета. Ясно, что все эти гормональные и обменные
сдвиги не просто побочные явления, не имеющие отношения к способности
химических канцерогенов вызывать рак. Это подтверждается еще и тем, что
антидиабетический препарат фенформин отчетливо уменьшает частоту развития
опухолей, вызываемых этими же химическими канцерогенами, а также устраняет
иммунодепрессию, вызываемую некоторыми канцерогенами.
Во многих случаях внешний фактор, действуя лишь на какой-либо один
элемент механизма развития нормальных болезней, может настолько ускорить их
ход, что создается впечатление о решающем повреждающем влиянии именно этого
фактора. Например, имеются веские доводы в пользу того, что повышение в
крови уровня холестерина (липопротеинов низкой плотности) и триглицеридов
(липопротеинов очень низкой плотности) играет решающую роль в развитии
атеросклероза (см. главу 11). Вместе с тем в эксперименте атеросклероз может
быть вызван заражением вирусом герпеса. Казалось бы, эти явления
несовместимы друг с другом -- ведь сейчас известно, что вирус вызывает
развитие атеросклероза, не повышая уровень липопротеинов в крови. Однако
если учитывать, что развитие каждой атеросклеротической бляшки происходит из
одной гладкомышечной клетки стенки сосуда, то становится отчетливее общее в
действии вируса герпеса и избытка липопротеинов крови. Как тот, так и другой
фактор вызывает усиленное деление мышечных клеток, причем влияние вируса в
этом отношении более выражено, чем влияние липопротеинов. Поэтому
атеросклероз можно остро вызвать вирусом герпеса и без того, чтобы произошло
повышение в крови уровня липопротеинов низкой плотности, хотя увеличение
концентрации последних по мере старения постепенно также вызывает
атеросклероз. Более того, влияние этих двух факторов может суммироваться:
ведь возрастное нарушение жироуглеводного обмена вызывает метаболическую
иммунодепрессию, а это проявляется снижением противовирусного иммунитета.
Вот уж действительно пример того, что в основе каждой болезни старения лежат
физиологические механизмы, и если бы этого не было, то факторы внешней среды
не могли бы вызывать развитие именно этих болезней.
Так своеобразно проявляется единство мира внутреннего и внешнего,
неразрывность живого организма со средой его обитания. Эта взаимосвязь
породила, в частности, представление о болезнях цивилизации. Например,
ожирение не только результат изменения внутренних факторов регуляции, но в
не меньшей мере и следствие того, что цивилизация сделала пищу всегда
доступной, а еду не только предметом удовлетворения потребности, но и
искусственным источником наслаждения
Благодаря успехам цивилизации увеличилась также продолжительность жизни
человека, что создало "дополнительное время", в течение которого формируются
болезни старения.
Но и этим не ограничивается роль факторов внешней среды в развитии
болезней цивилизации. Можно создать идеализированную модель возрастных
процессов, но нет идеального -- схематизированного и единообразного течения
этих процессов. В идеальной модели время появления любой болезни старения не
имеет, значения, если теоретически она все равно должна возникнуть. В
реальных же условиях факторы внешней среды в значительной степени определяют
"выбор" той или иной нормальной болезни и срок ее появления. Человек,
подвергающийся усиленному воздействию химических канцерогенов, имеет большую
вероятность "выбрать" из группы нормальных болезней ту или иную опухоль; а
при наличии длительных отрицательных эмоций повышается вероятность развития
гипертонической болезни. Поэтому если бы не было неблагоприятного влияния
факторов внешней среды, то в такой идеальной обстановке у человека должны
были возникать все десять нормальных болезней, ожидаемое время их появления
определялось бы с достаточно большой точностью. В реальных же условиях
факторы внешней среды вносят элемент неопределенности в запланированный, или
детерминированный, механизм развития и старения и тем самым определяют
реальные сроки проявления нормальных болезней.
Это взаимодействие внутренних и внешних факторов столь велико, что
принцип неопределенности, вероятно, сосуществует с принципом
детерминированности как неразрывное единство не только при формировании
болезней старения, но и в каждой отдельной реакции нейроэндокринной системы.
Вот пример.
Деятельность нейроэндокринной системы строго определяется и тем, что
каждый гормон обладает конкретными свойствами, и тем, что регуляция основана
на механизме обратной связи, в котором каждый эффект порождает следующий
эффект, и т. д. Именно в результате всего этого в процессе нормального
старения возникают не любые болезни, а по преимуществу десять нормальных
болезней.
Но представим следующую ситуацию. На человека действует какой-то
средней силы эмоциональный стресс. Этот стресс должен вызвать серию
нарушений, и в частности снижение уровня в гипоталамусе
медиаторов-посредников. В свою очередь, степень этого снижения медиаторов
определяет длительность существования нарушений обмена после того, как
действие стрессорных факторов прекратится.
В юные годы, когда еще нет возрастного (закономерного) снижения уровня
медиаторов в мозге, человек быстрее забывает о неприятностях, тогда как с
годами эмоциональное перенапряжение часто оставляет длительный след в виде
ухудшения настроения, или психической депрессии. Соответственно более
длительно сама система регуляции и обмен веществ не приходят в равновесие.
Но если искусственно изменить ситуацию с медиаторами в мозге, например если
вкусно поесть сразу же после волнения, введя в организм дополнительное
количество аминокислот, из которых образуются два главных медиатора нервного
сигнала -- серотонин и дофамин, то успокоение может прийти раньше и в
определенных случаях развитие нежелательных сдвигов может быть сглажено.
Так, на детерминированную реакцию нейроэндокринной системы накладывается
влияние "факторов неопределенности", исходящих из внешнего мира.
С другой стороны, если пища становится постоянным способом "снятия
эмоционального напряжения", то она, способствуя развитию ожирения,
превращается и в фактор, ускоряющий предопределенное механизмом развития
организма формирование болезней, сцепленных со старением. Поэтому можно
утверждать, что в деятельности нейроэндокринной системы принцип
детерминированности и принцип неопределенности дополняют друг друга, и
поэтому в пределах десяти нормальных болезней есть определенный выбор
скорости, с которой та или иная болезнь реализуется у конкретного человека,
а также есть факторы, определяющие "выбор" преимущественно той или иной
болезни из этой группы нормальных болезней.
Сопоставление изменений при беременности, стрессе, старении, и болезнях
старения
Беременность | Стресс | Старение | Болезни старения |
Повышение в крови плацентарного гормона роста и кортизола Снижение чувствительности к инсулину Снижение утилизации глюкозы Компенсаторный избыток инсулина Ожирение Избыточное использование жирных кислот Подавление клеточного иммунитета | Повышение в крови гормона роста и АКТГ, кортизола, пролактина Снижение чувствительности к инсулину Повышение в крови глюкозы Избыточное использование жирных кислот Подавление клеточного иммунитета | Резистентность гормона роста к тормозящему влиянию глюкозы Резистентность АКТГ к тормозящему влиянию кортизола Относительный избыток кортизола (нарушение суточного ритма) Снижение утилизации глюкозы Компенсаторный избыток инсулина Ожирение Избыточное использование жирных кислот Подавление клеточного иммунитета | Резистентность гормона роста к тормозящему влиянию глюкозы Резистентность АКТГ к тормозящему влиянию кортизола Относительный и абсолютный избыток кортизола Снижение утилизации глюкозы Компенсаторный избыток инсулина Ожирение Избыточное использование жирных кислот Подавление клеточного иммунитета |
Гармония ритмов -- необходимое условие свободной жизни организма.
Поэтому представление о возрастной норме -- это миф. Недостаточно
чувствовать себя здоровым -- надо стремиться быть в состоянии идеальной
нормы.
Если изменения, происходящие в организме, и строго запрограммированы, и
в то же время в известной мере подвержены колебаниям, если они являются
результатом взаимодействия множества внутренних и внешних факторов, то
естественно возникает вопрос: как суммируются влияния, определяющие
длительность жизни каждого индивидуума?
В коротком интервале организм "учитывает" время, используя в принципе
те же факторы, что и человек разумный, введший понятие астрономических
суток. Этот отсчет выражен суточной периодичностью функций организма, их
ритмом. Почти все ритмы координированы со сменой дня и ночи. Однако многие
ритмы продолжаются в непрерывной темноте. Обычно считают, что вращение Земли
вокруг своей оси создает не только световые, но и другие виды периодических
процессов, улавливаемых организмом.
Существуют также чисто внутренние ритмы вследствие колебаний процессов
в каждой клетке, ткани и соответственно в каждой физиологической системе.
Все это вместе получило в научной литературе наименование биологических
часов. Но такими часами измеряются лишь ограниченные отрезки времени. Они
напоминают песочные часы, которые приспособлены отсчитывать один цикл, не
суммируя последовательно совокупность измеряемых периодов. Отдельные циклы
даже с большей чем суточная периодичностью -- смены фаз Луны, сезонов года
-- также не суммируются с предыдущим отсчетом, то есть не происходит никакой
последовательной записи периодов.
И все же своеобразный календарь, отражающий суммарные изменения от
самого начала жизни и до смерти, несомненно, существует. Этот календарь
целесообразно назвать Большими биологическими часами. Он основан на том же
принципе изменения ритма, что и обычные биологические часы, но обладает
существенной особенностью: Большие часы измеряют не сам ритм, а утрату
ритма. Естественно, что их механизм "встроен" в гипоталамус (рис. 6).
Эти часы работают неравномерно. Их ход может то замедляться, то
ускоряться, но они всегда движутся в одном направлении -- постепенной потери
ритма, и все время запас их завода уменьшается, подобно шагреневой коже.
Однако в отличие от нее в Больших биологических часах можно количественно
измерить, как много израсходовано запаса хода. Нагрузки, определяющие порог
чувствительности центрального гипоталамического регулятора к регулирующим
сигналам, характеризуют, как далеко ушли Большие часы. Чем меньше величина
реакции при нагрузке, тем ближе конечное время, или полная утрата ритма в
работе гомеостата.
Итак, Большие биологические часы измеряют ритм работы главных
гомеостатических систем организма.
Можно теоретически представить ситуацию, при которой ход Больших часов
будет замедлен настолько, что существенно замедлится процесс старения. Для
этого необходимо, чтобы сохранялся ритм функционирования главных
гомеостатических систем организма. А этого, в свою очередь, можно достичь,
выяснив, какие конкретно факторы приводят к утрате ритма, и найдя средства,
надежно предотвращающие или устраняющие эти нарушения.
Значительно более грубо о состоянии Больших часов можно судить по
изменению ряда суммарных показателей, отражающих работу главных гомеостатов.
Так, чем выше вес тела или холестерин в крови, тем выше риск развития
атеросклероза, а следовательно, и меньше ожидаемый лимит жизни. Общая
длительность хода Больших биологических часов у различных видов живых
организмов установлена эволюцией. Каждый вид имеет определенные так
называемые видовые сроки жизни.
Продолжительность жизни некоторых видов живых организмов (по А.
Комфорту, 1967)
Вид | Длительность жизни | Вид | Длительность жизнь |
Бабочка-поденка Пчела-трутень Мышь Горбуша Крыса Пчела-матка Соловей Собака Акула Дельфин, кошка, лев, карась | несколько часов около 14 дней до 3 лет 3 года до 4 лет больше 4 лет 12--18 лет до 20 лет 25 лет до 30 лет | Уж Обезьяна Лошадь Гигантская саламандра Филин Белуга Слон Лебедь Черепаха Человек | до 33 лет до 40 лет до 55 лет более 66 лет 68 лет до 75 лет до 80 лет 80-- 100 лет до 200 лет до 113--120 лет |
Но многие факторы внешней и внутренней среды ускоряют ход Больших
биологических часов. Так, например, отклонение от правильного режима питания
и существенное увеличение веса тела ведут к нарушению ряда важных ритмов в
организме и появлению преждевременных изменений обмена, характерных для
нормальных болезней. У тучных время течет быстрее. Все это убеждает в
необходимости установить тот идеал, к которому нужно стремиться, или дать
определение, что есть норма в постоянно меняющемся организме.
Это непросто, ибо труднее всего поддаются определению фундаментальные
понятия. Например, какой вес человека считать нормальным? Часто для
вычисления нормы веса тела пользуются формулой, согласно которой вес в
килограммах соответствует величине роста в сантиметрах минус 100. Например,
при росте 180 см нормальный вес составляет, согласно формуле, 80 кг. А между
тем для обоснования данной формулы нет ровно никаких существенных
аргументов, кроме практической простоты самого расчета.
По мере старения человек, как известно, полнеет. Учитывая возрастные
изменения ряда физиологических показателей, многие исследователи считают
необходимым устанавливать норму веса тела для каждого десятилетия жизни. При
таком подходе измеряется вес тела в различных возрастных группах и затем
вычисляется средний в популяции вес. Этот усредненный вес для каждой
возрастной группы отдельно принимается за стандарт нормы. Иными словами,
устанавливается среднестатистическая возрастная норма -- предполагается, что
само возрастное изменение физиологического показателя, в данном случае веса
тела, нормально. И отклонением от нормы считают только те показатели веса
тела, которые существенно превышают усредненные в соответствующей возрастной
группе. Так возник миф о "дозволенности" возрастного нарастания веса тела в
определенных пределах, причем в пределах, вычисляемых по принципу "быть как
все".
Но мы уже говорили: хотя возрастные изменения веса тела происходят
практически у всех, это отнюдь не доказывает, что данное явление нормально.
Наоборот, в данном случае то, что происходит у всех, является и опасным для
всех. Ведь при этом молчаливо игнорируется то обстоятельство, что чем выше
вес тела, тем выше показатель смертности от любой болезни старения.
Итак, в 20--25 лет заканчивается рост организма. В эти годы минимальна
смертность от всех болезней старения. Вот почему представляется наиболее
разумным принять показатели, свойственные этому возрасту, за норму, если,
конечно, человек в этот период не болен.
Но каждый человек, по существу, уникален, поэтому норма строго
индивидуальна -- усредненными данными здесь не обойтись.
Условно норму, свойственную каждому в 20--25 лет, можно обозначить как
идеальную норму--она является той точкой отсчета, от которой начинается путь
к возрастной патологии, и тем идеалом, к сохранению которого необходимо
стремиться. Любое стойкое отклонение от нормы молодого возраста есть
движение по пути к возрастной патологии. Действительно, в системах,
подчиняющихся закону отклонения гомеостаза, отклонение от нормы нормально,
ибо по мере увеличения возраста всегда с той или иной скоростью норма
утрачивается. Это влечет за собой развитие нормальных болезней старения. Но
естественно, что в силу многих причин скорость этой утраты различна. Если
процесс происходит более интенсивно, чем свойственно в среднем для всей
популяции в данном* регионе или стране, то говорят о преждевременном
старении и преждевременном формировании болезней старения. Напротив, если
процесс утраты нормы происходит медленнее, чем обычно, то возникает
"задержанное" старение, свойственное долгожителям. Таким образом,
биологический возраст человека может не соответствовать паспортному или