Старение - с точки зрения физиологии человека

Оглавление статьи:
  1. Определение старения
  2. Старение является результатом эволюционной адаптации
  3. Старение и продолжительность жизни человека
  4. Резюме
  5. Список использованной литературы

P.S. «Как это печально!» — тихо сказал Дориан Грей, не отводя взгляда от своего собственного портрета. «Как это печально! Я стану старым, некрасивым и отвратительным, но этот портрет навсегда останется молодым. С этого июньского дня он не постареет ни на день. Если бы только все было наоборот! Если бы я всегда мог оставаться юным, а портрет становился все старше! За это — да, за это я бы отдал все, что угодно! Именно, в целом свете нет ничего, что бы я не отдал за это! Я бы отдал за это свою душу!» (Оскар Уайльд. «Портрет Дориана Грея»).

Мечта быть вечно молодым стара, как само человечество. Во многих странах процент старых и очень старых людей в обществе быстро растет. На сегодняшний день старость является наиболее значимым фактором предрасположенности к самым серьезным заболеваниям. Во всех развитых странах старые и очень старые люди составляют основной контингент среди посетителей врачей. Тем более удивительно, что лишь в последние несколько лет наука стала серьезно изучать процессы, приводящие к старению человеческого организма.

а) Определение старения. Старение — это постоянное снижение выживаемости, обусловленное присущими организму (внутренними) процессами.

Каждый из нас, если он достиг соответствующего возраста, подвержен старению. У нашего вида (и многих других, но не всех; см. ниже) старение протекает универсально. Это означает, что человеческое старение является не болезнью, а нормальным физиологическим процессом. Этот процесс протекает и при наиболее благоприятных условиях окружающей среды, т. е. он является внутренним (присущим нашему организму).

Старение характеризуется морфологическими и функциональными изменениями почти во всех системах органов. Однако большинство изменений может происходить у одного индивида быстро, у другого медленно, а у третьего быть практически незаметными. Это значит, что ни одно из этих изменений не является необходимым или даже причинным для старения. Это важный аргумент в пользу общепринятого утверждения о многофакторности старения. Взаимосвязи их столь многосторонни и сложны, что до сих пор нельзя однозначно дать причинное определение старения.

Суть процесса старения организма заключается в том, что он постоянно увеличивает вероятность одновременно заболеть различными заболеваниями (мультиморбидность), имеющими критические последствия для качества жизни и ее продолжительности. Наиболее индивидуально и общественно значимые в наше время тяжелые заболевания, встречающиеся в развитых странах, связаны не только со старостью. В то же время старость является одним из самых важных факторов восприимчивости к ним.

б) Старение является результатом эволюционной адаптации. Старение не является биологически необходимым и запрограммированным процессом, но может рассматриваться как полезная в эволюционном плане стратегия.

1. Популяции, подверженные и не подверженные старению. Старение, т. е. присущее организму изменение вероятности выживания, не является процессом, необходимым для контроля численности популяции. На рис. 1 представлены три гипотетических примера. Синие линии характеризуют популяцию, не подверженную старению. Например, пивные кружки в трактире, которые не стареют, а «умирают», когда разбиваются. Это внешний риск, остающийся неизменным на протяжении долгого времени.

Старение
Рисунок 1. Кривые выживания популяций, подверженных и не подверженных старению. Выживаемость (сплошные линии) и риск смерти (пунктирные линии) для популяции, не подверженной старению, с постоянным внешним риском (показано синим), для популяции, подверженной старению, с таким же внешним риском (показано красным) и для такой же популяции после устранения внешнего риска (показано зеленым)

В трактире, где царит суета, а риск быть разбитой составляет 5%, 95% всех кружек будут уничтожены в течение 50 дней без какого-либо старения.

P.S. Организмы, не подверженные старению. Многие, хотя и не все, простейшие потенциально бессмертны. Растения (черенки) и многие черви обладают практически неограниченной способностью к регенерации. Пресноводная гидра является наиболее изученным примером нестареющего многоклеточного организма. Кроме того, существует множество видов растений и животных (деревья, моллюски, омары, амфибии и рептилии), у которых с возрастом не наблюдается повышения смертности.

Рост и способность к размножению этих организмов также не снижаются с возрастом.

Красные кривые соответствуют популяции, подверженной старению. Это могут быть, например, зайцы, живущие в дикой природе. Они подвержены 5%-му риску гибели от внешних причин в единицу времени. При этом члены популяции стареют. Таким образом, вероятность смерти экспоненциально увеличивается с возрастом. Насколько быстро происходит это увеличение, определяет скорость старения.

Самое интересное заключается в том, что в данном примере процесс старения практически не влияет на выживаемость зайцев: красные и синие линии почти идентичны, средняя продолжительность жизни зайцев (отмеченная стрелкой) оказывается такой же, как и у нестареющих пивных кружек. Другими словами: большинство зайцев умирают в связи с действием внешних факторов задолго до того, как проявляются признаки старения.

Однако график выживания серьезно изменяется, если минимизировать внешний риск. Популяция, обозначенная зеленой линией, стареет с той же скоростью (т. е. экспоненциальное увеличение вероятности смерти является таким же), но теперь зайцы становятся домашними животными, о которых хорошо заботятся, и внешние причины наступления смерти исключаются.

Это приводит к резкому увеличению средней продолжительности жизни, а в крайнем случае — к прямоугольной форме графика выживания, но не к изменению максимальной продолжительности жизни. Конечно, можно было бы замедлить скорость старения зайцев с помощью фармакологических препаратов или генной терапии. Это увеличило бы максимальную продолжительность жизни.

Вероятно, подобная терапия могла бы даже приостановить процесс старения, т. е. терминальная фаза характерного увеличения смертности и мультиморбидности сократилась бы относительно или абсолютно.

2. Старение не запрограммировано. Пример показывает, что в нормальных условиях, т. е. при наличии внешних рисков, старение не является необходимым для контроля численности популяции, а значит для возобновления вида. Если все представители популяции так или иначе умирают молодыми, естественный отбор постепенно ослабляется с возрастом и не может оказывать прямого воздействия на процесс старения.

Поэтому биологическая программа с установлением старения и смерти не могла быть заложена в организме. Генов, программирующих направленный процесс старения, не существует.

3. Старение как эволюционное приспособление. Если старение не является биологически необходимым, то почему многие организмы стареют? Очевидно, старение является эволюционно успешной стратегией. Современные теории сходятся на том, что старение является результатом постоянных повреждений, которые нельзя компенсировать на длительный период или восстановить.

Поскольку продолжительность жизни и репродуктивного периода определяется факторами внешнего риска, с точки зрения эволюции видов разумно инвестировать в функции поддержания и восстановления этих повреждений ограниченные ресурсы. Это приводит к целому ряду поддающихся проверке важных выводов:

- нет специфических генов, вызывающих старость;

- гены, регулирующие механизмы поддержания организма и восстановления повреждений, важны для старения и долголетия;

- скорость старения и максимальная продолжительность жизни вида в первую очередь являются результатом приспособления к конкретному уровню внешнего риска;

- довольно большую роль в процессе старения играют пластичность и случайность.

в) Старение и продолжительность жизни человека. Устранение внешних рисков приводит к резкому росту средней продолжительности жизни; однако неизвестно, насколько можно увеличить максимальную продолжительность жизни человека.

1. Старение популяции людей. В большинстве развитых стран в течение прошлого столетия средняя продолжительность жизни увеличилась почти вдвое. Увеличение было в первую очередь связано с улучшением условий жизни (питание, гигиена, снижение детской смертности, профилактика опасных для жизни инфекций), т. е. с исключением факторов внешнего риска.

На рис. 2 представлено изменение средней продолжительности жизни в Германии в течение последних 500 лет. Средний возраст увеличился, а классическая демографическая пирамида все сильнее расширяется к вершине (прямоугольная форма кривой выживаемости). До сих пор это было следствием того, что все больше людей достигали пожилого возраста, но не из-за изменений максимальной продолжительности жизни или скорости старения.

Старение
Рисунок 2. Продолжительность жизни. Улучшение медицинских, социальных и экономических условий в течение последних столетий в Германии привело к тому, что уровень выживания с возрастом снижается медленнее

Экстраполяция графика до 2040 г. показывает достижимый предел максимальной продолжительности жизни, равный 120 годам, позволяет предполагать, что скорость старения лишь может быть изменена в ограниченной степени. Это часто используемые стандартные демографические методы; но, вероятно, они недостаточно обоснованы с научной точки зрения.

2. Максимальная продолжительность жизни. Максимальная продолжительность жизни человека зафиксирована в случае Жанны Кальман, которая умерла в 1997 г. в возрасте 122 лет и 164 дней. До сих пор неизвестно, насколько возможно и можно ли в принципе замедлить старение человека или увеличить максимальный возраст с помощью оптимизации социальной структуры, питания, образа жизни или медицинской профилактики.

Однако многочисленные экспериментальные исследования показывают, что можно увеличить среднюю продолжительность жизни не только у человека, но и у различных животных, например путем использования антиоксидантов или снижения калорийности пищи, поэтому, вероятно, максимально возможная продолжительность жизни человека еще неизвестна.

3. Средняя продолжительность жизни. Средняя продолжительность жизни человека очень сильно зависит от конкретных условий окружающей среды и широко варьирует между странами и между группами населения или социальными слоями одной и той же страны. Она может быть снижена в некоторых странах, например в бывших республиках Советского Союза. В лучшей по условиям стране (сегодня это Япония) средняя продолжительность жизни неуклонно растет с 1840 г.: примерно на 3 месяца в год у женщин и на 2,5 месяца в год у мужчин.

До сегодняшнего дня не было замечено признаков замедления этого роста. Таким образом, если и есть максимальная продолжительность жизни человека, то она должна быть настолько велика, что средняя продолжительность жизни с ней до сих пор не сравнялась (которую в отличие от максимальной продолжительности можно измерить достаточно точно).

г) Резюме. Старение. Для популяции стареющих организмов характерно увеличение вероятности смерти с возрастом в связи с эндогенными (внутренними) факторами. Старение не является биологически необходимым и запрограммированным процессом, а представляет собой результат эволюционной адаптации к конкретному уровню внешнего риска в контексте оптимизации распределения ограниченных ресурсов. Максимальная продолжительность жизни человека больше 122 лет. Ее предел неизвестен.

Средняя продолжительность жизни человека очень сильно зависит от конкретных условий окружающей среды и значительно варьирует между странами, группами населения или социальными слоями одной и той же страны.

- Вернуться в раздел "Физиологии человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 16.7.2026