Время наступления старости условно. Мужчин и женщин в возрасте от 55—60 до 75 лет считают пожилыми, с 75 лет — старыми, с 90 лет — долгожителями. Предполагается, что видовая продолжительность жизни человека равна 92—95 годам.
Старение- всеобщее явление природы, касающееся разных материальных объектов природы. С глобальной точки зрения- это всеобщий процесс накопления хаоса для отдельно существующих материальных систем различной степени сложности. Для физических систем наиболее общая причина старения известна как второй закон термодинамики- накопление хаоса, снижение порядка в любой отграниченной от внешней среды системе, противодействовать которому можно только внешним воздействием (например, жизнь на Земле обязана энергии Солнца). Для нормального существования системы необходим гармоничный обмен с внешней средой информацией, энергией и веществом. И старение проявляется в том уровне структуры, где имеет место неполное самообновление, восстановление или ремонт важных элементов.
Для живых организмов старение определяют как процесс снижения общей жизнеспособности организма с возрастом. Он схож с вышеназванным, но в более явном виде проявляется механизм, связанный с программой реализации роста и развития, механизм запрограммированности некоторых типичных проявлений старения или результат прекращения действия соответствующей программы (климакс- как результат выключения программы половой функции). Старение живых систем проявляется на всех уровнях их организации (молекулы- клетки-органеллы- орган- организм-вид- биоценоз).
Исходя из определения старения как снижения общей жизнеспособности, можно количественно определить уровень старения, то есть сохранившейся жизнеспособности, для отдельной системы как сумму жизнеспособностей ее частей на данный момент времени. Сотрудниками Московской медицинской академии им. Сеченова, Института системного анализа РАН, Национального геронтологического центра г. Москвы предложен метод количественной диагностики старения и алгоритмов диагностики, реализованных в компьютерной программе «Диагностика старения» (предлагается вычислять степень потери функций органов и систем, закономерно снижающихся с возрастом, (например, снижение основного обмена, жизненной емкости легких, скорость распространения пульсовой волны, расстояние ближнего зрения…) и соотносить значения функции со среднепопуляционным стандартом , что позволяет вычислить жизнеспособность в терминах возраста (годах), то есть биологический возраст. Если на данный показатель влияют внешние условия, и он подвержен тренировке (например, сила кисти), можно говорить о физиологическом возрасте. Аналогичная значимость параметра от психоэмоционального состояния позволяет говорить о психологическом возрасте, а от заболеваний- о патологическом возрасте. В зависимости от темпов старения можно говорить о профиле старения и о гармоничности старения, например, может наблюдаться преждевременное старение организма (прогерия), вплоть до рождения старого ребенка- натогерия. [2]
4.Теории старения
Существуют две традиционные точки зрения на причины развития старения [3] :
1. Старение- генетически запрограммированный процесс, результат закономерного развития программы, заложенной в генетическом аппарате. В этом случае факторы окружающей среды могут влиять незначительно.
2. Старение- результат нарушения организма вследствие неизбежного повреждающего действия сдвигов, возникающих в ходе самой жизни.
Современные теории старения во многом основываются на классических представлениях И.И. Мечникова, И.П. Павлова, А.А. Богомольца, А.В. Нагорного, И.И. Шмальгаузена. В конечном итоге старение развивается в результате нарушения механизмов саморегуляции на разных уровнях жизнедеятельности организма, ограничивающего его приспособительные возможности. Нарушение регуляции генома приводит к изменению соотношения синтезируемых белков, ограничению потенциальных возможностей белоксинтезирующей системы, появлению ранее не синтезировавшихся белков. Все это сказывается на энергетическом обеспечении клетки, обусловливает нарушение ее функции, гибель клеток. Возрастные изменения в клетках нервной и эндокринной систем приводят к нарушению нейрогуморальной регуляции и в результате этого к нарушению гомеостаза и трофики тканей.
Существенное значение в механизме старения имеют ослабление нервных влияний на клетки, сдвиги их реактивности к действию биологически активных веществ. Это вызывает изменение реакции органов и систем на действие лекарственных препаратов. При старении снижается надежность важнейших защитных систем организма — репарации ДНК, антиоксидантов, иммунитета, микросомального окисления и др. [4;10] Мечников выдвинул аутоинтоксикационную теорию, согласно которой старение объяснялось отравлением организма токсинами, образующимися в кишечнике, а для сохранения молодости предлагалось вести разумный образ жизни правильно питаться, особенно употреблять кисломолочные продукты. Павлов связывал механизмы старения с изменением нервной деятельности, ЦНС. Богомолец считал, что старение определяется возрастными изменениями соединительной ткани, а для замедления старения предложил использовать антиретикулярную цитотоксическую сыворотку. Нагорный считал, что старение- системный процесс, связанный с затухающим самообновлением протоплазмы. Н.Эмануэль и Д.Харман обосновали теорию свободнорадикального старения. Старение определяется не столько агрессивностью свободных радикалов, сколько надежностью антиоксидантных систем. Академик биохимик Скулачев В.П. разработал вещество «Ион Скулачева», которым он предлагал отменить программу старения, погасив в клетках свободные радикалы. [12]
Всю историю идей и концепций в теории старения можно охарактеризовать как историю поисков «часов» старения, и выбор этих часов определяет подход к разработке мер воздействия на механизм этих часов с целью поддержания его эффективности и долговечности. В предисловии к книге «Этюды оптимизма» (1907г.) Илья Ильич Мечников писал : «Совершенно естественно, что биолог, наблюдающий на себе процесс преждевременной старости, должен остановиться на изучении ее причин. Но не менее очевидно и то, что такое изучение не дает ни малейшей претензии задержать упадок организма, начавшего стариться уже давно…Настоящая книга имеет гораздо более в виду более в виду молодое поколение, чем то, которое уже подверглось влиянию причин, обуславливающих преждевременную старость… Опыт людей, которые долго жили и работали, может быть поучительным для молодежи». [4;10]
Любая их множества теорий старения должна ответить на вопросы: 1.Почему организмы подвергаются прогрессирующему и необратимому уменьшению физиологических функций в последней части своей жизни? 2. Почему ожидаемая продолжительность жизни и скорость старения различаются между видами и внутри одного вида? 3. Почему некоторые экспериментальные воздействия, такие как ограничение калорийности питания, замедляют начало многих возрастных патологических изменений и увеличивают продолжительность жизни? 4.Увеличивают ли возрастные изменения в организме подверженность болезням, или, наоборот, заболевания развиваются независимо и лишь усугубляют проявления старости? 5. Как влияют генетические факторы и факторы окружающей среды на процесс старения? [13]
4.1. Популяционная генетика старения
Один из ключевых вопросов геронтологии заключается в выяснении роли генетических факторов в старении. [4; 10]Однозначно положительно решают этот вопрос различия в видовой продолжительности животных различных видов: комар живет несколько дней, слон- до 150 лет. Среди млекопитающих рекорд долгожительства принадлежит китам, продолжительность жизни которых превышает 200лет. Но, вместе с тем, существует вариабельность продолжительности жизни организмов одного вида, например, лабораторные грызуны живут не более 2-3 лет, тогда как многие другие грызуны такого же размера живут до 5-10 лет. Наследуемость долгожительства доказывается исследованиями его параметров у членов одной семьи, включая приемных детей (для учета роли окружающей среды), а также близнецов. В исследовании, включающем 7000 взрослых людей, дольше жили потомки родителей с большей продолжительностью жизни. А приемные дети, чьи родители умерли рано от случайных причин, имели сами в два раза больший риск смертности от неслучайных причин. Если причиной смерти родителей было заболевание сердца, то человек, воспитывающийся в приемной семье все равно имел повышенный в 4 раза риск умереть от инфаркта миокарда или инсульта. Аналогичные закономерности прослежены и в отношении смерти от инфекционных заболеваний. Результаты большинства исследований долгожительства у близнецов свидетельствуют о том, что наследуемость продолжительности жизни у человека не превышает 50%, а максимум одна треть вариабельности в общей смертности может быть обусловлена генетическими факторами, тогда как почти все остальные различия связаны с факторами окружающей среды. Известно, что Кавказ славится своими долгожителями.. Но сама местность- еще не все. В том же Азербайджане есть русские поселения, где уже 200 лет живут выходцы из России, которые уже давно (больше 8 поколений) как бы стали кавказцами. Но процент долгожительства среди русских составляет 7,2%, а среди азербайджанцев-64,2%
4.2. Накопление структурных и функциональных нарушений
Процесс старения приводит к накоплению структурных и функциональных нарушений на всех уровнях организации живого. Можно указать, по крайней мере, на два принципиально разных источника «повреждений и ошибок» в клетке[9]:
- при копировании матрицы ДНК или при синтезе белка- из-за несовершенства передачи информации от одной молекулы к другой