Старение

Старение

Это универсальный и закономерный биологический процесс, для которого характерна постепенность и неуклонное прогрессирование. При старении понижаются адаптационные возможности, жизнеспособность индивида, что в конечном итоге приводит к его смерти.

Проявления старения многообразны и затрагивают все уровни организации. На молекулярном уровне старение сопровождается повреждением крупных молекул организма, в частности, нуклеиновых кислот. В клетках и межклеточном пространстве накапливаются вещества, отсутствующие в молодости и затрудняющие работу различных клеточных систем. Вообще биохимические изменения выступают одними из центральных при старении. Так например, при старении происходит снижение уровня основного обмена. К 100 годам его уровень составляет 50 % от уровня в 30 лет.

В нервной системе старение проявляется в уменьшении числа нейронов в некоторых слоях коры головного мозга, в изменении функциональных свойств нейронов. При старении уменьшается скорость проведения нервных импульсов, ослабляется память и способность к обучению, изменяется поведение в целом. Существенно изменяются функции эндокринной системы. При этом изменяется как уровень отдельных гормонов, так и чувствительность к ним органов-мишеней. Например, снижается выработка половых гормонов и одновременно повышается порог чувствительности гипоталамуса к их тормозящему действию, следствием чего является значительное увеличение продукции гонадотропных гормонов гипофиза.

Изменяется функционирование иммунной системы – снижение реактивности на чужеродные антигены дополняется появлением аутоиммунных реакций. Значительные изменения при старении наблюдаются в системе соединительной ткани. Изменяется ее клеточный состав и соотношение структурных макромолекул межклеточного матрикса. Увеличивается количество соединительной ткани в различных органах – печени, сердце, почках.

Важные изменения при старении происходят в системе кровообращения. Уменьшается минутный объем крови и сила сокращений желудочков (примерно на 1 % в год), растет общее сосудистое сопротивление (на 1,7 % в год). Вследствие изменения стенок капиллярных сосудов ухудшаются условия диффузии веществ из крови в ткани и обратно.

К числу внешних проявлений старения относятся уменьшение роста, в среднем на 0,5 – 1 см за 5-летие после 60 лет, изменение формы тела, сглаживание его контуров, усиление кифоза, перераспределение жирового компонента, снижение амплитуды движений грудной клетки, уменьшение размеров лица в связи с потерей зубов, утончение губ, разнообразные изменения эктодермальных органов, в частности уменьшение количества сальных желез, толщины эпидермиса и сосочкового слоя кожи, поседение волос.

Как и процессам роста и развития, процессу старения присуща гетерохрония. То есть степень проявления старческой инволюции различна в разных органах и системах организма. При этом считается, что единичные проявления возрастной инволюции наблюдаются уже на 3-ем и даже 2-ом десятилетии жизни. Поэтому нужно разграничивать старение как длительный гетерохронный процесс и старость как его заключительную фазу.

Скорость старения и продолжительность жизни зависят от многих экзогенных и эндогенных факторов. Максимальная видовая продолжительность жизни человека по-видимому лежит в пределах 115 - 130 лет.

Анализ смертности в человеческой популяции показывает наличие трех фаз на кривой вымирания (рис): Первая фаза отражает быстрое снижение смертности в младших возрастных группах до периода полового созревания. Далее следует фаза, во время которой смертность остается на относительно постоянном уровне или незначительно повышается. Третья фаза охватывает возраст от 35 до 90 лет и характеризуется экспоненциальным увеличением смертности. У человека в этой фазе вероятность смерти удваивается примерно каждые 8 лет.

Каковы причины старения? Этот вопрос в настоящее время не решен. По этому вопросу существуют многочисленные гипотезы, которые можно разбить на две основные группы.

К одной группе относятся гипотезы, предполагающие, что старение является следствием накопления невосстанавливаемых повреждений, получаемых организмом в течение жизни. При этом в качестве повреждающих факторов рассматриваются радиоактивное излучение, в том числе фоновое, а также случайные флюктуации, например, рН и температуры в микрообъемах внутренней среды организма. Кроме того, сильное повреждающее действие оказывают свободные радикалы и перекиси, которые образуются при окислительных реакциях, постоянно протекающих в клетках.

Вторая группа гипотез рассматривает старение как процесс генетически запрограммированный. При этом быстрая смена вымирающих одно за другим поколений способствует лучшей приспосабливаемости вида к меняющимся условиям среды.

К двум группам гипотез, объясняющих причины старения следует добавить 3 варианта гипотез, в которых делается попытка объяснить ход возрастных изменений организма.

Первый вариант предполагает, что причины, вызывающие старение, приблизительно в равной степени и одновременно действуют на различные элементы организма, приводя их к равномерному нарушению.

Второй вариант выделяет одно звено в организме, которое в силу своей слабости или повышенной на него нагрузки первым выходит из строя, становясь в дальнейшем своеобразным водителем, «пейсмекером» возрастных изменений, обуславливая вторичные изменения в других, первоначально более устойчивых звеньях. На роль такого «водителя» старения могли бы претендовать гипоталамус, соединительная ткань или иммунная система.

Третий вариант предусматривает, что старение возникает как следствие деятельности некоторых механизмов, для которых генерация возрастных изменений в других тканях организма является их нормальной функцией, а не результатом каких-либо повреждений (так наз. механизм «часов»).