генов, благодаря которым развертывается программа раннего онтогенеза, а также генов старения, экспрессия которых вызывает старение. Другие авторы полагают, что существует плейотропный механизм в действии генов: одни и те же гены на ранних этапах онтогенеза функционируют благоприятно для развития, в то время как на поздних этапах их функция трансформируется в неблагоприятную. Недавно генетиками было показано, что при старении часть молекулы ДНК, свободная от генов, постепенно уменьшается; не исключено, что такая редукция молекулы ДНК каким-то образом имеет прямое отношение к старению организма и его гибели. Другие сторонники генной теории, отвергая представление о существовании специализированных генов, утверждают, что старение является следствием появления в геноме нарушений. По их мнению, в процессе онтогенеза в геномном аппарате клеток под влиянием самых разнообразных воздействий возникают различного рода дефекты, часть из которых не репарируется и приводит к нарушению синтезаг белковых молекул (теория соматической мутации, генетическая мутационная теория, теория повреждения генетического аппарата свободными радикалами, теория накопления ошибок). Наиболее признанной из них является генорегуляторная теория В.В. Фролькиса (1988), которая большое внимание уделяет дефектам, возникающим на этапах транскрипции и трансляции синтеза белка, а также процессу сплайсинга, благодаря которому остающиеся в ядре фрагменты РНК оказывают регулирующее влияние на транскрипцию. Показано, что вещества, тормозящие процесс транскрипции, увеличивают продолжительность жизни. Многие авторы основную причину старения видят в том, что с возрастом нарушается механизм репарации ДНК.
Согласно метаболическим теориям старение обусловлено действием на организм определенного вещества или группы веществ, либо оно является результатом «изнашивания» тканей и следствием снижения интенсивности и скорости метаболических процессов в организме. Еще в 1908 году И.И. Мечников выдвинул один из вариантов теории аутоинтоксикции и борьбы тканей в организме. Он объяснял старение как результат хронического отравления ядами, вырабатываемыми в толстом кишечнике. Кроме того, И.И. Мечников обосновал концепцию о «борьбе тканей», гетерохронности старения и роли макрофагов в этом процессе. Известный специалист в области геронтологии А. А. Богомолец в 1940 году выдвинул теорию первичного постарения соединительной ткани вследствие потери коллоидами своих первоначальных свойств. И сегодня метаболические теории по-прежнему в центре внимания исследователей. Среди них: углеводная гипотеза, в которой глюкоза определяется как «медиатор старения»; теория накопления пигментных тел, и прежде всего липофусцина; кальциевая теория Ганса Селье, объясняющая старение снижением работы кальциевых насосов; теория свободных радикалов. Выдвинутая в 1957 году теория свободнорадикального повреждения макромолекул, в том числе ДНК (Harman D), в настоящее время широко разрабатывается. В этом аспекте обсуждается важнейшая роль супероксидного радикала как основного геронтогенного фактора и антиоксидантных систем, в том числе супероксиддисмутазы как мощного механизма противостояния старению. Стало ясно, что защита клеток от свободных радикалов осуществляется системой репарации, состоящей из низкомолекулярных антиоксидантов и антиокислительных ферментов; однако возможности этой системы с возрастом снижаются.
Не менее популярными являются конформационные теории, объясняющие старение как результат конформационных изменений макромолекул на уровне вторичной, третичной и четвертичной структур. В рамках этого направления предложены мембранные теории и теория поперечных сшивок макромолекул. Согласно мембранным теориям при старении меняется структура мембран, что существенно изменяет ее свойства, в том числе нарушает транспорт веществ, а тем самым и функции клетки. Предполагается, что в основе возрастных изменений клеточных мембран лежат свободнорадикальные процессы, а также сшивки макромолекул. Согласно теории поперечных сшивок впервые предложенной Ф. Верцар в 40-х годах, при старении за счет образования дисульфидных мостиков (эти мостики представляют собой окисленную форму сульфгидрильных групп) усиливаются межмолекулярные связи, что снижает функциональные возможности макромолекул. Это, в частности,
501
доказано в отношении коллагена и эластина, составляющих основу соединительной ткани. Недавно установлено, что для белков головного мозга старых людей действительно характерна большая сшитость.
Клеточные теории старения определяют первичными именно клеточные механизмы ге-ронтогенеза. Истоки этих теорий восходят к воззрениям К. Бернара, А. Вейсмана, И.И. Мечникова, А.А. Богомольна. В частности, И.И. Мечников связывал старение с процессом замещения «благородных тканей» соединительной тканью. Однако сегодня стало ясно, что основой клеточного старения являются, скорее всего, молекулярные изменения, о которых говорилось выше. В рамках клеточных теорий была выдвинута иммунологическая теория, которая объясняла старение как следствие иммуннодефицитного состояния организма, снижения иммунного надзора и как результат активации продукции аутоантител (аутоиммунная теория)
Организмениые теории рассматривают старение как функцию целостного организма. В рамках этого направления предложены теории «биологических часов», теории эволюционного происхождения старения, теории, рассматривающие старение как результат развития, дифференцировки и специализации тканей, а также адаптационно-регуляторные теории. Последняя группа теорий, по мнению Л.З. Теля (1997), является наиболее перспективной, так как она интегрирует существующие представления о геронтогенезе и связывает процессы, происходящие на молекулярном и клеточном уровне, с механизмами адаптации организма к изменяющимся условиям внешней среды. Старение рассматривается как процесс интеграции микроповреждеиий, возникающих при каждом отдельном акте адаптации в системах немедленного ответа и в системах обеспечения. Чем выше интенсивность ответа организма на адаптагенные или стрессовые факторы, тем выше скорость наступления старости. Доказательством этому служит, в частности, то, что длительное напряжение адаптационных процессов влечет изменения, сходные со старческими. Кроме того, давно известно, что долгожительству, так же как и короткожительству свойственна определенная эндемичность. Так, долгожительство встречается преимущественно в сельских местностях с умеренным климатом и благоприятным жизненным укладом. Одновременно в очень жарких странах, либо в районах Севера и Заполярья, где предъявляются повышенные требования к адаптационным возможностям организма, отмечается короткожительство, более раннее наступление старческих изменений и возрастной патологии. По мнению Л.З. Теля, интенсивные физические нагрузки, характерные для спорта, так же как и интенсивная умственная деятельность, — это мощные факторы старения организма. В то же время умеренная физическая нагрузка (легкий бег, ходьба на лыжах, плавание) и умеренное закаливание повышают адаптационные возможности организма и противостоят развитию патологии. Таким образом, старение согласно Л.З.Телю — это длительный и необходимый организму процесс адаптации, протекающий с постоянным понижением функциональных способностей, но именно за счет этого — с сохранением равновесия и слаженности в функционировании клеток, органов и систем и в конечном счете с сохранением жизни. В эволюции старение выработалось и закрепилось вместе со способностью к адаптации; оно протекает тем интенсивнее, чем выше у организма адаптационные способности. Старение как физиологический процесс не может быть строго детерминирован определенными генетическими структурами, но способность к старению (как и способность к адаптации) обусловлена всей совокупностью генетического материала. Старение организма протекает взаимосвязано на всех его уровнях — от молекулярного до организменного и биоценозного. При этом нельзя назвать какой-либо уровень доминирующим. Чем ниже рассматриваемый уровень организации, тем древнее выработавшийся на этом уровне механизм старения.
Надорганизменнные теории старения утверждают, что ведущей причиной старения являются неблагоприятные воздействия окружающей среды, в том числе радиации.
Представленные данные показывают, что вопрос о механизмах старения и причинах, его вызывающих, во многом, остается еще неясным.
502
Витаукт и другие механизмы противостарення. Механизмы защиты от повреждений обеспечивают надежность функционирования организма па всех этапах онтогенеза, но при старении их возможности постепенно снижаются. Согласно Чеботареву Д.В. с соавт. (1990) основу витаукта составляют: 1) генетически запрограммированные механизмы, к которым относятся система антиоксидантов, система микросомалыюго окисления печени, система репарации ДНК, ликвидирующая повреждение этой молекулы, и антигипоксическая система; 2) фенотипические механизмы — появление многоядерных клеток, компенсаторное увеличение размеров и активности внутриклеточных органелл, гипертрофия и гиперфункция отдельных клеток в условиях гибели части их, повышение чувствительности к медиаторам в условиях ослабления нервного контроля. Одним из механизмов противостарения согласно Л.З. Телю (1997) является пассивная защита — «уход» организма от активной реакции на раздражитель: у стареющего организма •снижаются адаптивные реакции на внешние воздействия. Проявлением этой защиты является, в частности, психологическая изоляция людей пожилого и старческого возраста от внешнего мира.
Среди факторов, снижающих скорость старения организма (т.е. «эликсиров молодости»), огромное значение имеет здоровый образ жизни, включающий адекватную возрасту двигательную и интеллектуальную активность, рациональное питание, избегание вредных привычек, умение снимать стресс, социальную активность, гигиенический уход за телом. Сегодня для продления жизни используются различные методы, в том числе оксигенотерапия, применение переменного магнитного поля, обогащение воздуха отрицательными ионами, энтеросорбция, тканевая терапия (антиретикулярная цитотоксическая сыворотка, экстракты тимуса, селезенки, плаценты), применение адаптогенов и биостимуляторов (например, жень-шеня, элеутерококка, золотого корня, левзеи), использование витаминов и микроэлементов, гормональных препаратов (йодсодержащие гормоны, половые гормоны, глюкокортикоиды), биологически активных веществ, ауксинов, антиоксидантов (витамин Е, или токоферол, убихиноны, ионол, эпигид, центрофеноксин, дилудин, дибутилокситолуол, сантахин, дестрамицин, глутатион), а также различных общеукрепляющих средств. Валеологи утверждают, что готовиться к зрелым годам своей жизни надо заранее; научившись воспринимать старость как логическую кульминацию продолжительной и полноценной жизни, человек поймет, что эта часть жизни так же привлекательна, как и предшествующие ей годы; старение требует от человека мужества, альтруизма и чувства юмора.
Система крови
При старении не происходит существенного изменения вязкости крови. Общее содержание белков крови не меняется, но изменяется соотношение между альбумином и глобу-линами: содержание альбумина падает, а глобулинов (особенно, р-глобулинов) — возрастает. Содержание в плазме крови ионов Na, К, Са, С1 не меняется, содержание негемогло-бинового железа, а также трансферритина, участвующего в транспорте железа, падает. Уровень в крови ионов кобальта и никеля снижается (данные об изменении уровня ионов цинка и меди противоречивы). С возрастом снижается количество ядросодержащих клеток в костном мозге; в нем увеличивается объем, занимаемый жировыми клетками. Например, после 65 лет 2/3 костного мозга занято жиром.
Эритроциты. С возрастом увеличивается объем эритроцитов, что объясняется нарушением состояния их мембран под влиянием продуктов перекисного окисления. Макроцитоз особенно выражен у курильщиков и людей, употребляющих алкоголь. Продолжительность жизни эритроцитов увеличивается до 145 дней; снижается количество ретикулоцитов в периферической крови, что указывает на уменьшение интенсивности эритропоэза. У многих пожилых людей наблюдается дефицит железа, фолиевой кислоты и витамина B12, т.е. ведущих факторов эритропоэза. Однако в целом число эритроцитов и уровень гемоглобина уменьшаются незначительно — соответственно до 5 х 1012 г/л и 135—120 г/л. С возрастом скорость оседания эритроцитов незначительно повышается, что объясняется ростом содержа-
503
ния глобулинов в крови; осмотическая резистентность эритроцитов возрастает, а кислотная снижается.
Иммунитет. У пожилых и старых людей снижается интенсивность лейкопоэза. Содержание лейкоцитов в периферической крови уменьшается незначительно, но при этом снижается доля эозинофилов и палочкоядерных нейтрофилов. При старении инволюции подвергаются богатые лимфоидной тканью органы, в том числе селезенка, лимфатические узлы, миндалины. Для пожилых и старых людей характерно явление иммунодефицита, т.е. снижение активности клеточных и гуморальных факторов иммунитета. В частности, при старении снижается абсолютное число лимфоцитов, содержание Т- хелперов, иммуноглобулинов G и А. В то же время в крови появляются аутоантитела.
Гемостаз. После 40 лет возрастает свертывающая способность крови, в том числе за счет повышения уровня фибриногена и фактора VIII, и поэтому повышается вероятность внутрисосудистого тромбообразования. Одновременно, хотя и в меньшей степени, возрастает фибринолитическая активность крови, а также содержание такого антикоагулянта, как гепарин. С возрастом наблюдается более значительный, чем в молодые годы, рост процесса свертывания крови в ответ на адренергическую активацию. При старении снижается синтез простациклинов в эндотелии сосудистой стенки, что наряду с явлением гиперхолестеринемии также способствует повышению тромбообразования. Содержание тромбоцитов в периферической крови падает. Это, с одной стороны, снижает вероятность тромбообразования, а с другой — уменьшает их нутритивное влияние на эндотелий сосудов.