Старение и увеличение продолжительности жизни - Фролькис Владимир Вениаминович (читать книги онлайн полностью без сокращений .TXT) 📗
При ультрапарадоксальной фазе сильный раздражитель может вызывать не только слабую, но и противоположную по характеру реакцию.
Ультрапарадоксальная фаза часто встречается в пожилом и старческом возрасте. В старости половые гормоны могут не активировать, а подавлять синтез белка; серотонин не усиливает, а ослабляет работу сердца; адреналин не расширяет, а суживает сосуды сердца, и др. Известно, что гормоны гипофиза стимулируют деятельность желез внутренней секреции. В старости, на определенном этапе ее развития, тройные гормоны будут не активировать, а подавлять деятельность желез. Знание всего этого важно для практической деятельности врача, которого при лечении пожилых людей поджидают необычные, неадекватные реакции.
И, наконец, некротическая фаза. Существует возрастной период, когда раздражители, вызывающие еще оптимальную реакцию у взрослых животных, у старых приводят к повреждению клеток и органов, к образованию некрозов. Адреналин, вазопрессин в дозах, оптимальных для молодых животных, могут у старых приводить к повреждениям сердца, инфаркту миокарда.
Итак, регуляторный сдвиг, имеющий приспособительное значение в молодом возрасте, например рост концентрации вазопрессина, адреналина, кортикостерона (все это возникает при стрессе), в старости в условиях изменения реактивности клеток и тканей может стать причиной нарушений, повреждений, некроза, гибели. Следовательно, любой сигнал на этапе прямой и обратной связи должен оцениваться не сам по себе, а по отношению к реактивности воспринимающих клеток. Сложность состоит в том, что отдельные органы, отдельные клетки одного и того же органа стареют не в одинаковом темпе и потому могут находиться в различных фазовых состояниях. Все это и создает значительную пестроту ответных реакций при старении.
Знание фазовых изменений реактивности важно для медицинской практики. Они убеждают в необходимости пересмотра дозировок лекарственных веществ в пожилом и старческом возрасте. В зависимости от фазы реактивности препарат может вызвать больший или меньший, а порой и парадоксальный эффект.
Фазовые изменения реактивности уже давно известны в физиологии. Решающий вклад в учение о реактивности внес выдающийся физиолог Н. Е. Введенский. Он повреждал нерв различными способами и показал, что возникают фазовые изменения возбудимости. Он назвал это состояние парабиозом — состояние между жизнью и смертью. Вслед за этим И. П. Павлов, изучая бесконечно более сложные реакции (условные рефлексы у собак), установил, что при определенных условиях (переход от состояния бодрствования ко сну, при патологии мозга) могут возникать фазовые явления. Он назвал эти фазы уравнительной, парадоксальной, ультрапарадоксальной, тормозной. И, наконец, важное значение для понимания развития фазовых явлений имеет учение советских ученых Д. Н. Насонова и В. Я. Александрова о паранекрозе — совокупности изменений в живой системе, возникающих при действии повреждающих факторов. Описанные феномены, фазные сдвиги реактивности, — результат меняющегося состояния клетки, органа, организма.
В медицине, как в геологии, чтобы найти полезные для человека ископаемые, необходимо достичь больших глубин. Все эти, казалось бы, отвлеченные, чисто теоретические работы имеют большое прикладное значение. Влияние лекарственных препаратов на человека зависит от их распада в организме, от реактивности органов и тканей. Все это меняется при старении и делает необходимым принципиальный пересмотр дозировок, да и самих препаратов, применяющихся при болезнях пожилых и старых людей. А. Эйнштейн писал, что нет ничего практичнее хорошей теории.
Кибернетика открыла единые принципы работы систем в природе, жизни, обществе. Для того чтобы управлять, надо знать. Вот почему неотъемлемым звеном любой системы являются обратные связи, информирующие центр о состоянии объекта регуляции. Без этого невозможно достижение полезного приспособительного эффекта.
Важнейшие механизмы старения и витаукта связаны со сдвигами на этапе обратной связи, которые возникают на разных уровнях биологической организации. С молекулы ДНК считывается генетическая информация, необходимая для синтеза белков. Адекватное потребностям клетки усиление синтеза белка осуществляется благодаря обратной информации с цитоплазмы (где синтезируется белок) на ядро клетки (где расположен генетический аппарат). При старении характер этих связей изменяется. Добавление цитоплазмы, взятой из клеток печени старых животных, подавляло синтез РНК в ядрах, взятых у молодых.
Энергетический потенциал клеток поддерживается за счет двух механизмов: процесса окислительного фосфорилирования (в митохондриях) и гликолиза (в цитоплазме). При недостаточном образовании энергии в митохондриях из них в цитоплазму поступает специальный фактор, активирующий гликолиз. Мы добавляли "старые" митохондрии к "молодой" цитоплазме, и наоборот. "Старые" митохондрии активируют в "молодой" цитоплазме гликолиз. Это усиление обратной информации имеет важное приспособительное значение.
Биосинтез белка и генерация энергии в клетке — две подсистемы, включенные в единую систему саморегуляции. Действительно, с одной стороны, для того чтобы происходили процессы генерации энергии в клетке, необходим синтез соответствующих белков (ферменты, переносчики и др.). С другой — для того чтобы происходил биосинтез белка, необходимы затраты энергии. При старении эта структурно-энергетическая система страдает, наступают ее изменения на этапе прямой и обратной связи. Основные энергетические потенциалы клетки образуются в митохондриях при участии дыхательных ферментов. Л. Я. Литошенко прямо показал, что снижается синтез митохондриальных белков. Одни из этих белков кодируются в ядерном геноме, другие — в ДНК, расположенной в самих митохондриях. Оказалось, что в сердце нарушается синтез обеих групп белков, в печени — синтезируемых на митохондриальном геноме. Как бы то ни было, все это ведет к снижению процессов энергообразования в клетке, к снижению количества и обновления АТФ. Этот сдвиг в свою очередь усугубляет события и сказывается на синтезе белков митохондрий.
Существенные изменения наступают на этапе обратной связи в системе нейрогуморальной регуляции. При старении изменяется информация с интерорецепторов, что определяет важные особенности реакции органов и систем. В органах (легкие, сердце, сосуды, желудок и др.) и сосудах широко представлены механорецепторы. Эти нервные окончания раздражаются при растяжении стенки сосуда, органа. Прямыми опытами удалось показать, что в старости ослабевают рефлексы с механорецепторов. Чтобы у старых животных вызвать рефлекс с полого органа, его следует растягивать с большей силой, чем у молодых. Частота потенциалов действия в нервах, отходящих от зон механорецепции, в старости снижена. Все это ведет к нарушениям в саморегуляции функций в процессе старения. Это ослабление рефлексов связано как с уменьшением числа нервных окончаний, так и со снижением эластичности, растяжимости сосудов, органов.
Вот один из примеров. В дуге аорты, в сонных артериях (каротидный синус) расположены мощные рецептивные зоны. Сигнализация, идущая из этих областей, информирует центры об артериальном давлении, работе сердца. При повышении давления в сосудах механорецепторы возбуждаются, и в ответ возникают рефлексы, снижающие артериальное давление, отрицательная обратная связь. В этом состоит один из важнейших механизмов саморегуляции кровообращения. Он настолько важен, что денервация указанных зон ведет к стойкому повышению артериального давления — артериальной гипертонии. В старости рефлексы с механорецепторов сосудов ослаблены, в результате чего сдвиги в артериальном давлении приобретают более затяжной, застойный характер.
Множество нервных окончаний — проприорецепторов — находится в скелетных мышцах. Благодаря сигнализации с проприорецептивного аппарата нервные центры постоянно получают информацию о состоянии скелетных мышц. Рефлексы с проприорецепторов важны для сохранения координации движений, поддержания мышечной работоспособности, мобилизации вегетативных реакций. В старости падают рефлексы с проприорецепторов. Это способствует нарушению координации движений, снижению работоспособности, изменению внутрицентральных взаимоотношений.
