Старение и продолжительность жизни
К числу наиболее значимых явлений в индивидуальном развитии современного человечества относится также удлинение во многих развитых странах средней продолжительности жизни и связанное с ним перераспределение возрастного состава популяций. Демографическое постарение выражается в прогрессивном возрастании числа людей пожилого и старческого возраста. Доля лиц старше 60 лет, почти во всех экономических развитых странах превышает 12%. Этот феномен представляет важную биологическую, медицинскую и социально-экономическую проблему.
Старение – универсальный и закономерный биологический процесс, характеризующийся постепенностью, разновременностью и неуклонным регрессом адаптационных возможностей, жизнеспособности индивида и в конечном итоге определяющий продолжительность жизни.
Проявления старения многообразны и затрагивают все уровни: от молекулярного до организменного. К числу его внешних манифестаций относятся: уменьшение роста (в среднем на 0,5 – 1 см за 5-летие после 60 лет), изменение формы и состава тела, сглаживание контуров, усиление кифоза, перераспределение жирового компонента, снижение амплитуды движений грудной клетки, уменьшение размеров лица в связи с потерей зубов, увеличение ширины носа и рта, утончение губ, уменьшение количества сальных желез, толщины эпидермиса и сосочкового слоя кожи, поседение и др.
Возрастные изменения ЦНС выражаются как в структурных (уменьшение массы мозга, величины и плотности нейронов), так и в функциональных параметрах (падение работоспособности нервной клетки, изменения в ЭГГ). Характерно уменьшение остроты зрения и силы аккомодационной способности глаза, снижение функций слухового анализатора, возможно, также вкусовой и некоторых видов кожной чувствительности. Уменьшается масса, изменяются другие морфометрические характеристики и снижается гормонообразование в ряде эндокринных желез, например в щитовидной и половых. Тенденция к снижению основного обмена: к 100 годам его уровень составляет всего 50% от уровня в 30 лет. Замедляется и уменьшается биосинтез белка, повышается содержание жира в различных тканях и в крови, изменяется соотношение липидных фракций, снижается толерантность к углеводам и инсулиновой обеспеченности организма. Значительные сдвиги наблюдаются в пищеварительной (например, снижение секреторной активности пищеварительных органов), дыхательной (уменьшение ЖЕЛ), выделительной (снижение основных почечных функций), сердечно-сосудистой (уменьшение сократительной способности миокарда, повышение систолического АД, замедление ритмической деятельности сердца), системе крови (снижение числа тромбоцитов, интенсивности гемопоэза, гемоглобина), иммунологической (нарушения клеточного и гуморального иммунитета, способности организма к адаптации, аутоиммунные расстройства).
Обнаруживаются изменения на клеточном и молекулярном уровнях, а также в системе самого генетического аппарата (угасание функциональной активности клеток и генов, изменения проницаемости мембран, повышение частоты хромосомных нарушений).
Однако процесс старения внутренне противоречив, так как в ходе его не только возникают деградация, дезинтеграция, снижение функций, но и мобилизуются важные приспособительные механизмы. По В.В. Фролькису, развертываются компенсаторно-старческие процессы – витаукт, (от лат. «vita» - жизнь, «auctum» - увеличивать). Так, снижение уровня секреции некоторых гормонов компенсируется повышением чувствительности клеток к их действию. Особенно проявляют себя такие компенсаторные процессы в характеристиках интеллекта, социальной и психической сферах.
Как и процессы роста и развития, старение протекает гетерохронно. Атрофия ключевого органа иммунологической защиты организма – тимуса – начинается в 13 – 15 лет, а гонад у женщин – в 48 – 52 года; в костной системе отдельные сдвиги могут проявляться очень рано, но развиваться медленно, тогда как в некоторых структурах ЦНС они долго не проявляются, но впоследствии развиваются очень быстро. Таким образом, единичные проявления «старческой» инволюции наблюдаются уже на третьем и даже на втором десятилетиях жизни. Следовательно, нужно разграничивать старение как длительный гетерохронный процесс и старость как его заключительную фазу, характер и время наступления которой определяется темпами и интенсивностью физиологического старения, зависящими в свою очередь от многих причин.
Предлагается принять за точку отсчета состояние организма в период 20 – 25 лет («оптимальная норма»). При этом отрицается существование четкой грани между проявлениями старения и возрастной патологией (В.М.Дильман).
Согласно другой точки зрения (В.В.Фролькис), не существует единой «идеальной нормы» для всех возрастов; каждый этап развития, в том числе и нисходящий, должен характеризоваться собственной возрастной нормой.
В качестве критериев биологического возраста могут быть использованы различные морфологические, физиолого-биохимические, иммунологические и психические показатели, отражающие общую и профессиональную работоспособность, здоровье и возможность адаптации. В последнее время перспективно применение для этой цели данных о возрастных изменениях на молекулярном уровне.
Чаще всего в батарею тестов, использующихся геронтологами при определении биологического возраста, включают: массу тела, АД, содержание в крови холестерина и глюкозы, а также аккомодацию глаза, остроту зрения и слуха, динамометрию кисти, подвижность суставов и некоторые психомоторные тесты.
Не существует однозначного определения видовой продолжительности жизни. Условно под ней понимается тот возраст, до которого потенциально могут дожить примерно 80% представителей вида. Однако это не какой-то один возраст, а диапазон колебаний нормальной продолжительности жизни с ее крайними вариантами – скоротечностью и долгожительством. Определение с достаточной точностью этого возраста крайне трудно, тем более у человека, поскольку на индивидуальную продолжительность жизни влияет большое число разнообразных факторов.
Французский натуралист XVIII века Ж.Бюффон считал, что продолжительность жизни должна примерно в 6 – 7 раз превышать длительность ростового периода. Это дает для человека 90 – 100 лет. Максимальная продолжительность жизни человека около 115 – 120, возможно до 130 лет.
Данные геронтологической генетики свидетельствуют, что в рамках видовой продолжительности жизни родителей и потомков, наибольшей она оказывалась, если оба родителя являлись долгожителями.
В ряде исследований показана неодинаковая резистентность фенотипов к хроническим и наследственным заболеваниям. Отсутствие наследственной предрасположенности к сердечно-сосудистым заболеваниям, сахарному диабету и др. может явиться важной слагаемой долголетия. Роль наследственного фактора, по-видимому, значительнее в районах с менее благоприятными экологическими условиями.
Половые различия в длительности жизни в определенной мере тоже восходят к генетическому фактору: большая надежность работы генетического аппарата у женских индивидуумов. Однако это предположение подтверждается не для все видов животных. В соответствии с гипотезой о мужской части популяции как ее эволюционном авангарде потенциальная тенденция к удлинению жизни генотипически должна быть лучше выражена у мужчин. С этой точки зрения объясняется, что «чемпионы» долгожительства чаще встречаются среди них. Однако и в этом случае речь не может идти об универсальной закономерности.
Множество проявлений процесса старения обусловили существование свыше200 гипотез о природе и причинах этого явления. Среди них можно выделить две основные группы концепций:
Группирующиеся вокруг общемолекулярной гипотезы ошибок, рассматривающей процесс старения как результат накопления в организме поврежденных молекул, происходящего случайно и даже хаотично. С возрастом доля поврежденной биомассы непрерывно возрастает. Это приводит к снижению функциональных возможностей организма и тем в большей мере, чем интенсивнее обмен.
Другая часть гипотез определяет старение как закономерный и в значительной мере генетически запрограммированный процесс, логическое следствие дифференцированного роста и созревания.
Было бы неверно абсолютно противопоставлять две эти позиции: представление о старении как следствии развития и дифференциации не только не исключает, но, напротив, предполагает и влияние разнообразных стохастических молекулярных повреждений, которые могут порождать дальнейшие ошибки. Вообще большая часть существующих гипотез о механизмах старения объясняет их первичными изменениями генетического аппарата клетки. Будь это запрограммированный процесс снижения активности генома или накопление ошибок в системе хранения или передачи наследственной информации. Из числа концепций, рассматривающих старение на организменном уровне, следует упомянуть гипотезы о ведущей роли нейроэндокринной системы, например гипотезу «гипоталамических часов», объясняющую старение первичными изменениями в гипоталамусе.
Таким образом, старение – результат естественного отбора, сдвигающего все неблагоприятные генетические эффекты к возрасту, до которого всегда доживают лишь немногие особи. По расчетам Катлера, максимальная длительность жизни человека за последние 100000 лет возросла в среднем на 14 лет, скорость старения снизилась на 20%. Возможно, что определенную роль сыграло здесь повышение гетерозиготности.
В современную эпоху наибольшее значение приобретает проблема «отодвигания» развития основных заболеваний, влияющих на старение и длительность жизни, замедление процессов биологической, психической и социальной инволюции, т.е. продление активного долголетия.