Старость
Леонид Малкин
Средняя продолжительность жизни в мире
В 1979 году, согласно статистике, средняя продолжительность жизни на нашей планете приближалась к пятидесяти девяти годам, в основном благодаря Европе и Америке, где она перевалила за семь десятков.
Азия “пробуксовывала” - пятьдесят шесть лет, а Африка и вовсе тянула назад — сорок пять лет.
В подавляющем большинстве стран Европы средняя продолжительность жизни начиная с 1900 года, как и во Франции, неуклонно росла вверх.
Исключение составляют Румыния и Россия.
В последней пик относительного благополучия приходится на 1979 год — 68 лет, к 1992 году, несомненно из-за тяжелого экономического положения, в котором оказалась страна, планка снизилась до 65 лет у женщин и 56 лет у мужчин.
Долгожителями Европы следует признать голландцев, за ними следуют испанцы, обогнавшие французов на несколько месяцев.
А в мире лидируют японцы.
Но вот парадокс: в пересчете на число жителей столетних стариков во Франции в два раза больше.
Это объясняется тем, что до Второй Мировой войны японки жили гораздо меньше своих мужчин.
И хотя после 1945 года они не только догнали их, но и получили перевес в целых 5,6 года, на общем количестве долгожителей это пока не успело сказаться.
Наше короткое путешествие завершим в Соединенных Штатах Америки, где средняя продолжительность жизни почти ничем не отличается от западноевропейской.
Зато долгожителей вдвое больше!
Впрочем, немудрено: американцы есть американцы, они в любой области норовят всех обскакать.
Судя по заверениям тамошних специалистов, в начале будущего века в стране будет проживать более 100 000 столетних граждан.
А к 2080 году их число станет и вовсе астрономическим — 1 800 000!
Очень хочется сказать: поживем — увидим!
По крайней мере одно можно утверждать с абсолютной уверенностью: все будущие долгожители уже родились!
Беспристрастные цифры говорят о том, что средняя продолжительность жизни человека в XX столетии росла с удивительной быстротой, особенно в последние десятилетия.
Благодаря достижениям современной медицины мы все дальше и дальше отодвигаем неизбежный миг расставания с жизнью.
Однако, максимально продлевая годы молодости и зрелости, ученые пока бессильны аналогичным образом замедлить сам процесс старения.
Самые старые люди в мире
В мире в среднем на шесть столетних женщин приходится один столетний мужчина (во Франции это соотношение 7 к 1).
Самым старым мужчиной на земле был японец Сигечио Идзуми, родившийся на небольшом островке возле Окинавы 29 июня 1865 года.
Когда в Японии проводилась первая перепись населения (1871 год), ему было шесть лет, а умер он от воспаления легких 21 февраля 1986 года.
Таким образом, Идзуми прожил 120 лет и восемь месяцев, достигнув предела долголетия, установленного наукой для человеческого рода.
В 1982 году, когда японцу исполнилось сто семнадцать лет, о нем написали диссертацию, опубликованную на Тайване в одном из медицинских журналов.
Из этого труда можно было узнать, что родители Идзуми умерли, когда он был совсем молодым.
Имея небольшой рост (1,51 м) и малый вес (46,5 кг), он отличался хорошо развитой мускулатурой, так как работал в порту грузчиком.
Этот трудолюбивый бедняк ел мало, довольствуясь овощами и сырой рыбой.
Он был дважды женат и, что неудивительно, два раза становился вдовцом (последний раз в возрасте девяноста одного года).
Еще при жизни Идзуми стал объектом подлинного поклонения, соотечественники даже воздвигли в его честь внушительный памятник.
Старейшей женщиной на земле была француженка Жанна Кальман, скончавшаяся 4 августа 1997 года в возрасте 122 лет и почти восьми месяцев.
Жанна Кальман родилась 21 февраля 1875 года в Арле. В 1993 году на праздновании своего стовосемнадцатилетия старушка, облаченная во все белое, с готовностью улыбалась фоторепортерам, позируя с уверенностью звезды. Французский врач Жорж Гаруайан посвятил Жанне Кальман свою докторскую диссертацию, защищенную в 1990 году.
Он допускает, что немалую роль в долголетии Жанны Кальман могла сыграть наследственность: ее мать скончалась в возрасте 90 лет, а отец прожил более 96.
Наследственность, разумеется, всего лишь один из факторов.
Подобно японцу Идзуми, Жанна Кальман была мала ростом.
Она никогда не грешила излишествами и не перенесла ни одной серьезной болезни.
Лечащий врач знаменитой пациентки видел главную причину ее долголетия в «счастливом» характере.
Несмотря на трагические события, произошедшие в ее жизни, она никогда не теряла оптимизма.
Что такое «старый организм»?
Один из первых признаков если не старости, то по меньшей мере старения, как правило, возвещает о себе неожиданно: человек, не ведавший никаких проблем со здоровьем, внезапно обнаруживает, что не в состоянии прочитать статью в газете, набранную петитом.
Обидно сознавать, что тебя так подводят собственные глаза!
Да и весь организм уже не тот, что раньше.
А ведь вроде бы не старый. И сорока семи еще нет!
Нацепив на нос очки, эти глазные костыли, человек принимается себя успокаивать: «Пустяки! Они мне нужны только для чтения».
Но что за напасть! Когда нужно что-то срочно прочитать, очки вечно норовят куда-нибудь запропаститься.
Начинаешь их судорожно искать, ругая почём зря эти проклятые хрусталики, которые отказываются нормально работать.
В конце концов, нашему герою приходится признать горькую правду: волосы седые, зубы вставные — пришла старость!
Короче говоря, как гласит народная поговорка, «укатали сивку крутые горки».
Признаки старения
Да! Верно Шекспир сказал: «Молодость — пора не вечная».
Приближение старости проявляется в более или менее заметных признаках, свидетельствующих о деградации нашего тела и духа; короче, прощай молодость!
До сегодняшнего дня ни одно живое существо не смогло избежать этого неотвратимого процесса.
Что, вообще, мы вкладываем в понятие возраст человека?
С какого возраста и когда начинается старение?
Легче всего сказать — с момента рождения.
Однако развитие тела в начальные годы жизни идет все-таки по восходящей линии; первые признаки упадка, пусть и едва заметные, появляются вскоре после двадцати лет, то есть в конце периода развития и роста.
Что произошло за каких-то четыре года?
Для начала уточним, что старение в основном проявляется в трех следующих явлениях:
постепенное обезвоживание тканей;
уменьшение клеточного запаса нейронов мозга, которые, увы, не воспроизводятся;
расстройства метаболического и гормонального характера.
Разумеется, к этим проявлениям прибавляются другие, более локальные и индивидуальные.
Обезвоживание и снижение эластичности тканей
Кожа сохнет, и образуются морщины.
Нередко на тонкой, «пергаментной» коже возникают коричневые пятна, «гречка», а из-за ослабления соединительных тканей лицевые мышцы все более обвисают.
Пресбиопия, старческое ослабление аккомодации» поражает хрусталик глаза.
Ухудшение состояния межпозвоночных хрящей влечет за собой уменьшение роста и утрату гибкости спины.
Не столь заметное ослабление эластичности других тканей также имеет малоприятные последствия:
по причине вялости легочной ткани происходит сокращение жизненной емкости легких;
огрубление артериальной ткани ведет к образованию атеросклероза.
Сокращение клеточных запасов
Каждое мгновение мы теряем некоторое количество нервных клеток.
Следствием этого является общее замедление мозговых и нейромоторных функций, что выражается:
в дрожи конечностей;
в замедлении скорости передачи информации — другими словами, теряется живость ума;
в ослаблении способностей к обучению;
в ухудшении памяти, особенно быстро забываются недавние факты и события;
в ослаблении концентрации, то есть способности удерживать внимание.
Нарушения обмена веществ
Эти нарушения, вызванные в частности, постоянной утратой кальция, влекут за собой уменьшение веса скелета на 3% каждые десять лет; наиболее часто встречающиеся последствия подобного явления таковы: выпадение зубов и перелом шейки бедренной кости.
К признакам старости следует также добавить:
потерю и обесцвечивание волос на голове и теле,
ослабление мускульной силы,
частичную или полную утрату таких сенсорных функций как слух и обоняние.
Старый организм
Совокупность вышеописанных нарушений жизнедеятельности Организма определяет собой то, что называется старостью. Организм обезвожен, а его клеточные резервы исчерпаны.
Метаболические и гормональные расстройства указывают на износ его различных частей.
Конечно, не все они выходят из строя одновременно, но стоит одной из главных составляющих организма, например, сердцу, забарахлить, как это непременно аукнется на всех остальных.
Неизбежные признаки старения появляются у кого когда — у одних раньше, у других позже.
Почему так происходит, я расскажу чуть позднее.
А пока совершим экскурсию в удивительную страну человеческого времени.
Опыты учёных в последние годы убедительно доказали, что способность к делению у клеток двадцатилетнего человека значительно выше, чем у клеток сорокалетнего.
Примечательно, что клетки людей весьма и весьма преклонного возраста (девяносто лет) сохраняют способность к делению, причем неоднократному, что указывает на то, что предел долголетия их хозяевами еще не достигнут.
Эксперименты свидетельствуют также о том, что механизмы процесса старения клеток в живом организме, ничем не отличаются от тех, что регулируют жизнь донорских клеток в пробирке.
Совершенно очевидно, что число делений предопределено генетическим кодом клетки, содержащимся в ее ДНК.
Деление клетки на две дочерние — это своеобразные роды, которые, само собой, не всегда протекают без травм.
В ходе дублирования отрезков обеих цепей двойной спирали и распределения новых цепей по дочерним клеткам ДНК распадается на мельчайшие фрагменты, называемые хромосомами.
Количество хромосом у всех видов животного мира разное.
Так, ядра человеческих клеток содержат сорок шесть хромосом.
У каждой своя форма.
Генетическая информация не всегда передается безошибочно и в полном объеме.
Некоторые погрешности клетка исправляет самостоятельно, но от поколения к поколению процент брака неумолимо возрастает.
Накапливание погрешностей приводит сначала к уменьшению количества делений, а затем и к полному прекращению процесса воспроизводства — в соответствии со степенью изношенности индивидуальных клеточных часов.
Чем безупречнее действует механизм воспроизведения ДНК, тем дольше основные гены будут передаваться по наследству.
Клеточное деление и теломеры
Гипотеза о разрегулировании «клеточных часов», наступающем после определенного числа делений, в конце концов, получила экспериментальное подтверждение.
В 1988 году в Сан-Франциско биолог Элизабет Блэкберн, молодая специалистка из Калифорнийского университета, подтвердила обоснованность гипотезы, выдвинутой русским биохимиком А. М. Оловниковым и несколькими американскими учеными, лауреатами Нобелевской премии.
Речь в ней шла о защитной роли теломеров, то есть концевых групп хромосом.
Гипотеза явилась результатом наблюдения за нестабильным поведением распавшихся на фрагменты хромосом.
Дело в том, что при клеточном делении ДНК сначала развертывается, а затем воспроизводится, однако процесс создания собственной копии начинается до завершения развертывания ДНК, а поэтому дочерняя клетка получается несколько укороченной.
В ходе последующих делений и соответствующего неизбежного укорачивания ДНК клеточная «династия» вымирает из-за исчезновения жизненно важных генов.
Особое внимание Элизабет Блэкберн решила уделить защитной роли теломеров в существовании хромосом.
Для этого она сравнила длительность жизни хромосом, лишенных теломеров, — укороченных кольцевых хромосом — с линейными хромосомами, обладающими теломерами.
Результаты измерений убедительно доказали, что последние живут значительно дольше.
И наконец последний эксперимент, расставивший все точки над «i»: под действием энзимов у линейных хромосом были отделены теломеры и «приклеены» к окончаниям тех хромосом, у которых они отсутствовали.
Новые хромосомы оказались весьма устойчивы, что свидетельствует о высокой эффективности защитных свойств теломеров ( к сожалению, срок защитного действия теломеров ограничен, поскольку именно они являются жертвами укорачивания цепочки ДНК.
Со временем они исчезают, оставляя гены без защиты ).
А сравнительно недавно Кароль Грайдер, ученице Элизабет Блэкберн, из лаборатории под Нью-Йорком удалось обнаружить в одном из микроорганизмов новый энзим, названный ею «теломеразой».
Благодаря своей удивительной способности добавлять новые серии теломеров к окончаниям хромосом он восстанавливает утраченные в ходе клеточного деления теломеры.
Это поистине революционное открытие высветило широчайшие перспективы в области увеличения сроков клеточного деления, недаром в последнее время так активно ищут ген теломеразы у человека.
Смерть клеток запрограммирована?
Однако вернемся к разговору о клетках.
Современный уровень развития генетики и молекулярной биологии позволил ученым прийти к парадоксальному выводу: смерть клетки нередко напоминает самоубийство.
Выполняя заложенную в нее генетическую программу, клетка сама отдает приказ на самоуничтожение.
В начале 1992 года коллектив исследователей Массачусетского Технологического института обнаружил ген, предохраняющий клетку от смерти.
Как же удалось сделать это основополагающее открытие?
Объектом изучения биологов служил крохотный червячок.
В определенный момент развития его организма сто тридцать одна клетка вдруг ни с того ни с сего самоликвидировались.
Почему? Приказ запустить генетическую программу смерти был отдан по меньшей мере двумя генами.
После чего в них стал вырабатываться некий сильный яд.
Возникает вопрос: как контролируется деятельность генов смерти?
Американским исследователям удалось выделить особый ген, названный ими «сеd 9», который, похоже, регулирует активность смертоносных генов.
Пока он на страже, гены-убийцы заблокированы.
Но стоит ему случайно или «произвольно» отключиться, как тут же начинают вырабатываться токсичные молекулы.
Исследователи обратили внимание на то, что в организме человека есть ген, очень напоминающий защитный ген червя.
Не являются ли, таким образом, многие человеческие недуги, сопровождающиеся перерождением организма, следствием нарушения деятельности гена, защищающего клетки от запрограммированной гибели?
Результаты наблюдений проливают совершенно новый свет на все еще загадочный механизм клеточных часов.
Старение неделящихся клеток
Вышеописанные процессы касаются в основном клеток делящихся.
Однако, как известно, далеко не все клетки организма представляют собой непрерывно размножающиеся митотические клетки, подобные фибробластам кожи или клеткам — производителям белых и красных кровяных телец.
Исполнив свою миссию, постмитотические клетки утрачивают способность деления.
Классическим примером является нейрон, особая клетка нервной системы.
Связь между нейронами обеспечивает своеобразная длинная «рука» — аксон, — имеющаяся у каждой нервной клетки.
Такое соединение называется синапс.
С возрастом количество таких соединений сокращается.
Опять же почему?
Всестороннее исследование выявило, что клетки постепенно теряют свои соединительные мембранные структуры.
Мало-помалу они перестают поддерживать их в надлежащем состоянии и вообще как-то о них заботиться, что приводит к постепенному накоплению отходов, а точнее, гранулезного пигмента липофусцина, занимающего порой до 60% объема клетки.
Горы «мусора» являются результатом сложных внутренних процессов, о которых мы еще поговорим.
Лет десять назад считалось, что, перейдя сорокалетний рубеж, человек ежедневно теряет около сорока тысяч нервных клеток.
Сегодня подобная цифра представляется всем сильно завышенной.
Проведенные в последнее время исследования доказали, что процесс отмирания нервных клеток действительно происходит, однако протекает он, во-первых, медленнее, чем общее старение организма, а во-вторых, избирательно.
Если в ряде церебральных зон потери клеток весьма значительны, то в других едва заметны.
По-видимому, прав профессор Ладислав Робер, утверждая в своей книге «Биологические часы», что сокращение наших физических возможностей и упадок умственных способностей связаны скорее с функциональными изменениями нервных клеток, нежели просто с их гибелью.
Из всего вышесказанного можно сделать следующий вывод:
внутренние часы, определяющие продолжительность жизни постмитотических и митотических клеток, ходят совершенно по-разному.
Старение органов
После краткого рассказа о механизмах старения клеток перейдем к отдельным «деталям» нашего тела.
Такие жизненно важные органы, как печень, сердце или легкие, представляют собой совокупность клеточных групп, служащих для выполнения какой-либо конкретной функции.
Одинакова ли скорость старения различных органов?
Или наше тело похоже на машину, у которой одни детали всегда изнашиваются быстрее других?
Одинакова ли скорость старения различных органов?
Разумеется, нет.
Старение человеческого тела происходит далеко не равномерно, точно так же как, скажем, у автомобиля шины приходят в негодность несравнимо быстрее, чем ветровое стекло.
Справедливость данного утверждения убедительно доказал Натан Шок из американского города Балтимор.
Измерив скорость угасания ряда основных функций человеческого организма у большого числа испытуемых пожилого возраста, он установил следующее:
скорость распространения нервного импульса уменьшается очень медленно;
чуть быстрее сокращается потребление кислорода человеком в состоянии покоя (основной обмен веществ);
еще быстрее — максимальный объем воздуха, поглощаемого легкими во время глубокого вдоха (жизненная емкость легких);
и наконец, очень быстро уменьшается и скорость кровообращения.
Итак, изучение возрастных изменений функциональных показателей различных органов убеждает, что старение последних происходит неравномерно и разным образом.
Внутренние часы органов
Наиболее заметно происходит ослабление жизнедеятельности органов кровообращения и дыхания.
Скорее всего, это связано с тем, что на них приходится самая большая нагрузка: 70—80 сокращений в минуту у сердца, около 16 вздохов в минуту у легких.
Характер работы — легко ли денно и нощно перекачивать кровь и воздух? — заставляет их иметь в изобилии мелкозернистое межклеточное вещество — матрицу, а главное — эластичные ткани.
Процесс старения вышеназванных органов напрямую связан со скоростью деградации внеклеточной эластичной ткани.
Со временем матрица видоизменяется: ее коллагеновые волокна растягиваются, эластин, соединительнотканный белок, дробится.
У матрицы свой собственный и, значит, индивидуальный срок старения.
Все происходящие в ней изменения улавливаются так называемыми интегринами — мембранными рецепторами, соединяющими клетку с межклеточным веществом.
Ритмы внутренних часов матрицы и клетки накладываются друг на друга.
Их оптимальная синхронизация ведет к установлению Минимальной скорости старения.
И наоборот: стоит каким- нибудь часам заспешить, как тут же ускоряют ход и другие, в результате преждевременно старится весь орган.
Часы организма
Если у каждого органа свой ритм старения, то сколько же лет жизни отпущено всему организму?
Воспользуемся еще раз аналогией с автомобилем.
При всей своей условности она выглядит вполне убедительно.
Как часто поломка купленной недавно машины происходит по вине одной-единственной бракованной детали!
Замените ее, и ваш «железный конь» прослужит еще долго и безупречно.
Так и трансплантация органа позволяет вчерашнему больному обрести здоровье и нормально жить после операции, если до нее все остальные органы находились в норме, а у донора большая часть клеток и органов была жизнеспособна.
Где находятся наши главные часы?
Благодаря поразительному прогрессу, достигнутому реанимационной медициной, врачам удается продлить жизнь пациентов, у которых отказали отдельные органы.
И лишь при отказе центральной нервной системы реанимация невозможна!
Вот почему смерть определяется в наши дни как прекращение функционирования центральной нервной системы - мозга;
иными словами, главный показатель — абсолютно ровная энцефалограмма.
Наши главные часы находятся, таким образом, в мозгу.
Давайте посмотрим, как работают подобные внутренние часы у различных живых существ, населяющих наш мир.
И мы узнаем, что у каждого вида свое время!
Разнообразие живого мира
Если столь разнообразны сроки, отмеренные сердцу, легким, почкам и другим внутренним органам, то, может быть, хоть особи одного вида живут более или менее одинаково?
Разумеется, нет!
Стоит лишь немного понаблюдать за живым миром, как ты начинаешь понимать удивительное многообразие его форм существования.
Возьмем, к примеру, размеры насекомых: соотношение длины различных видов варьируется от 1 до 1000. Некоторых мошек и разглядеть бывает трудно — полмиллиметра и то не наберется, — зато прямокрылые фазмы из тропических джунглей достигают в длину тридцати и более сантиметров.
А в лесах каменноугольного периода двести миллионов лет назад жила гигантская стрекоза Meganeura monyi с размахом крыльев до 70 см.
Не менее поразительная разница существует и в продолжительности жизни отдельных представителей флоры и фауны.
Различная продолжительность жизни
Одни насекомые умирают через пять часов после своего рождения, а другие, напротив, живут годами, к последним относятся самые обыкновенные тараканы. Иные обитатели наших кухонь дотягивают до двадцатипятилетнего возраста. Чем объяснить такие ножницы в продолжительности жизни представителей одного класса?
Рекордсменом долгожительства является, вне всякого сомнения, обнаруженная в 1947 году в Калифорнии сосна Pinus aristata , появившаяся на свет, судя по ее кольцам, 5 тысяч лет назад.
Это самый старый живой организм на Зёмле.
За время существования сосны сменилось восемь миллионов поколений насекомых-однодневок.
Многие сосны названного вида почти на тысячу лет старше самых древних известных нам секвой. Деревья вообще являются чемпионами среди долгожителей, их возраст подчас исчисляется веками.
В парке Версаля сыщется немало немых свидетелей Истории — современников Людовика XIV!
Знаменитая калифорнийская сосна появилась в тот период, когда человеческая Цивилизация прорастала из шумерской культуры.
Среди представителей животного мира человек относится к группе долгожителей, он живет дольше таких великанов, как слон или кит, столько же, сколько и попугай (80лет), но меньше, чем сокол и, особенно, галапагосская черепаха, которая способна дотягивать до 300 лет. Утверждение, будто карп отличается невероятным долголетием, всего лишь легенда: возрастной потолок этой рыбы — 30 лет.
Итак, каждый вид, как растений, так и животных наделён определенной продолжительностью жизни.
Но придет время, и Человек научится и достигать своего естественного порога и отодвигать его далеко вперед.
Единственно, что человек не достигнет никогда, так это бессмертия. Но это и хорошо. Правда это тема уже дугой статьи.
Перепечатано по любезному разрешению
Леонида Малкина
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://abc-health.net/
Свободные радикалы и наносимый ими вред
Обнаруженные не так давно исследователями кинетически независимые частицы, свободные радикалы, успели приобрести печальную известность.
Их роль в процессах старения настолько очевидна, что в них видят чуть ли не главных виновников разрушения клеточных тел.