Старение и продолжительность жизни

К числу наиболее значимых явлений в индивидуальном развитии современного человечества относится также удлинение во многих развитых странах средней продолжительности жизни и связанное с ним перераспределение возрастного состава популяций. Это демографическое постарение выражается в прогрессивном возрастании числа людей пожилого и старческого возраста. Показатель уровня «демографической старости», т.е. доля лиц старше 60 лет, почти во всех экономических развитых странах превышает ныне 12%. Этот феномен представляет важную биологическую, медицинскую и социально-экономическую проблему. Изучение процессов старения является необходимой предпосылкой и для познания природы самой длительности жизни, механизмы которой пока еще недостаточно ясны.

Старение — универсальный и закономерный биологический процесс, характеризующийся постепенностью, разновременностью и неуклонным прогрессированием, ведущий к понижению адаптационных возможностей, жизнеспособности индивида и в конечном итоге определяющий продолжительность жизни.

Проявления старения многообразны и затрагивают все уровни организации: от молекулярного до систем саморегуляции целостного организма. К числу его внешних манифестаций относятся: уменьшение роста (в среднем на 0,5—1 см за 5летие после 60 лет), изменение формы и состава тела, сглаживание контуров, усиление кифоза, эндоморфизация, перераспределение жирового компонента, снижение амплитуды движений грудной клетки, уменьшение размеров лица в связи с потерей зубов и редукцией альвеолярных отростков челюстей, увеличение объема

мозговой части черепа, ширины носа и рта, утончение губ, разнообразные изменения эктодермальных органов (уменьшение количества сальных желез, толщины эпидермиса и сосочкового слоя кожи, поседение) и др.

Особое значение имеют нарушения функционирования важнейших систем регуляции на уровне целостного организма, на клеточном и молекулярных уровнях.

Возрастные изменения ЦНС прослеживаются как в структурных (уменьшение массы мозга, величины и плотности нейронов, отложение липофусцина и др.), так и в ее функциональных параметрах (падение работоспособности нервной клетки, изменения в ЭЭГ, снижение уровней биоэлектрической активности и т.д.); характерно, далее, уменьшение остроты зрения и силы аккомодационной способности глаза, снижение функции слухового анализатора, возможно, также вкусовой и некоторых видов кожной чувствительности. Уменьшается масса, изменяются другие морфометрические характеристики и снижается гормонообразование в ряде эндокринных желез, например, в щитовидной и половых. В целом обнаруживается, правда с большими индивидуальными колебаниями, и тенденция к снижению основного обмена: к 100 годам его уровень составляет всего 50% от уровня в 30 лет. Происходит замедление и уменьшение биосинтеза белка, повышение содержания жира в различных тканях и в крови, изменяется соотношение липидных фракций, нарастает частота снижения толерантности к углеводам и инсулиновой обеспеченности организма. Значительные сдвиги наблюдаются в структурных и функциональных характеристиках и других важнейших систем организма, как пищеварительная (например, снижение секреторной активности пищеварительных органов), дыхательная (уменьшение ЖЕЛ), выделительная (снижение основных почечных функций), сердечнососудистая (уменьшение сократительной способности миокарда, повышение систолического АД, замедление ритмической деятельности сердца), система крови (сдвиги в протеинограмме, снижение числа тромбоцитов, интенсивности гемопоэза, гемоглобина), иммунологическая (нарушения клеточного и гуморального иммунитета, особенно Т-зависимых функций, способности организма к адаптации, аутоиммунные расстройства).

Обнаруживаются изменения на клеточном и молекулярном уровнях, а также в системе самого генетического аппарата (угасание функциональной активности клеток и генов, изменения проницаемости мембран, уменьшение уровня метилирования ДНК, повышение частоты хромосомных нарушений и др.).

Однако процесс старения внутренне противоречив, так как в ходе его не только возникают деградация, дезинтеграция, снижение функций, но и мобилизуются важные приспособительные механизмы, т.е. развертываются компенсаторно-старческие процессы — витаукт, по В.В. Фролькису (от лат. «vita» — жизнь, «auctum» — увеличивать). Так, снижение уровня секреции некоторых гормонов компенсируется повышением чувствительности клеток к их действию; в условиях гибели одних клеточных элементов другие начинают выполнять повышенную функцию и т.д.

Особенно проявляют себя такие компенсаторные процессы в характеристиках интеллекта, социальной и психологической сферах.

Как и процессы роста и развития, старение протекает гетерохронно. Геронтологами отмечено, что атрофия ключевого органа иммунологической защиты организма — тимуса — начинается в 13—15 лет, а гонад у женщин — в 48—52 года; в костной системе отдельные сдвиги могут проявляться очень рано, но развиваться медленно, тогда как в некоторых структурах ЦНС они долго не улавливаются, но впоследствии развиваются очень быстро. Таким образом, единичные проявления «старческой» инволюции наблюдаются уже на 3-м и даже на 2-м десятилетиях жизни. Нужно, следовательно, разграничивать старение как длительный гетерохронный процесс и старость как его заключительную фазу, характер и время наступления которой определяется темпами и интенсивностью физиологического старения, зависящими в свою очередь от многих причин.

Естественно, что и сами рамки старческого периода менялись на этапах развития человечества и в связи с конкретной эколого-популяционной спецификой.

Определение биологического возраста при старении необходимо для решения социально-гигиенических, клинических, экспериментально-геронтологических задач, при оценке эффективности мероприятий по продлению актив

ного долголетия. Однако в отличие от периода развития, для которого существует четкий эталон дефинитивного статуса,— состояния по завершении полового созревания, в периоде старения нельзя выделить однозначный «эталон старости». Предлагается принять за точку отсчета состояние организма в период 20—25 лет как «оптимальную норму»; при этом отрицается существование четкой грани между проявлениями старения и возрастной патологией (В.М. Дильман).

Согласно другой точке зрения (В.В. Фролькис), не существует единой «идеальной нормы» для всех возрастов; каждый этап развития, в том числе и нисходящий, должен характеризоваться собственной возрастной нормой.

В качестве критериев биологического возраста могут быть использованы различные морфологические, физиолого-биохимические, иммунологические, в меньшей степени психологические показатели, отражающие общую и профессиональную работоспособность, здоровье и возможности адаптации; в последнее время указывается на перспективность применения для этой цели данных о возрастных изменениях на молекулярном уровне — «молекулярного профиля» старения (В.П. Войтенко, 1982). Предложено также использовать для определения биологического возраста в периоде старения внутриклеточный микроэлектрофорез: отношение между числом электроотрицательных и электронейтральных клеточных ядер эпителия, которое снижается к 80—85 годам по сравнению с 20—29 годами примерно в 8 раз (В. Шахбазов и др., 1986).

Чаще всего в батарею тестов, использующихся геронтологами при определении биологического возраста, включаются: масса тела, АД, содержание в крови холестерина и глюкозы, а также аккомодация глаза, острота зрения и слуха, динамометрия кисти, подвижность суставов, некоторые психомоторные тесты.

Старение и длительность жизни зависят от воздействия многих экзо и эндогенных факторов. У человека, как и любого другого вида, продолжительность жизни имеет свои характерные пределы. При межвидовых сопоставлениях оказались положительно связанными с продолжительностью жизни: масса тела и мозга, коэффициент церебрализации, поверхность коры мозга, масса надпочечников, возраст полового созревания, длительность зрелого периода, а

отрицательно — метаболизм, частота хромосомных аберраций, содержание свободных радикалов в тканях, скорость перекисного окисления липидов и др., т. е. существует прямая связь видовой продолжительности жизни с мощностью систем жизнеобеспечения и обратная — с массивом повреждающих факторов (Гаврилов, Гаврилова, 1986). <...> (с. 130—134).

Как известно, французский натуралист XVIII в. Ж. Бюффон считал, что продолжительность жизни должна примерно в 6—7 раз превышать длительность ростового периода, что дает для человека по крайней мере 90—100 лет. В этот весьма приблизительный интервал тем не менее укладывается значительная часть приводимых разными авторами оценок. При всей относительности предложенных расчетов этот срок, видимо, близок к границе долголетия. Максимальная продолжительность жизни человека около 115—120, возможно, до 130 лет.

Данные геронтологической генетики свидетельствуют, что в рамках видовой продолжительности жизни Н. sapiens индивидуальная длительность жизненного цикла может зависеть от конкретного генотипа.

Генеалогическим методом показана невысокая положительная связь длительности жизни родителей и потомков, наибольшей она оказывалась, если оба родителя являлись долгожителями. С помощью близнецового метода установлено, что среди лиц, умерших в возрасте около 60 лет, внутрипарная разница в продолжительности жизни дизигот была всегда выше, чем у монозигот (соответствующие цифры составляют 69,5 и 40,7 мес. у мужчин и 79,6 и 31,6 мес. у женщин), (с. 134)

<„.> По материалам, относящимся к некоторым западноевропейским странам, высказана гипотеза о «несколько большей приспособленности» в условиях современной цивилизации лиц с фенотипом «О» сравнительно с другими фенотипами системы групп крови АВО, прежде всего «А» (Jorgensen, 1977). В возрасте старше 75 лет частота фактора «О» была достоверно выше, чем в контрольных группах молодых лиц.

В ряде исследований показана неодинаковая резистентность фенотипов этой системы по отношению не только к некоторым инфекционным агентам, но и к тем хроническим и наследственным заболеваниям, которые выходят

сейчас на одно из первых мест по своему значению в определении длительности жизни. Отсутствие наследственной предрасположенности к подобным недугам (сердечнососудистые заболевания, сахарный диабет и др.) может явиться важной слагаемой долголетия. Однако в разных популяциях сила и даже знак связи факторов АВО с резистентностью к различным болезням и повреждающим факторам может варьировать. <...> (с. 134)

Половые различия в длительности жизни в определенной мере тоже восходят к генетическому фактору: большая надежность работы генетического аппарата у женских индивидуумов (XX); однако это предположение подтверждается не для всех видов животных. В соответствии с уже упоминавшейся гипотезой о мужской части популяции как ее эволюционном авангарде потенциальная тенденция к удлинению жизни генотипически должна быть лучше выражена у мужчин; с этой точки зрения объясняется, что «чемпионы» долгожительства чаще встречаются среди них. Однако и в этом случае речь не может идти об универсальной закономерности.

Разностороннее изучение долгожителей, как людей с оптимальным состоянием важнейших физиологических функций, представляет особый интерес для проблемы старения и продолжительности жизни. Долгожительскими считаются популяции; в которых отношение числа лиц старше 90 лет к числу людей старше 60 лет составляет 50—60°/₀о (промилле).

Основные центры долгожительства в СССР — Северный Кавказ и Закавказье, Якутия; такие районы имеются и во многих зарубежных странах, например, в Южной и Центральной Америке, Индии, Пакистане, США и др.

Комплексное (антропологическое, медико-биологическое, этнографическое, социодемографическое) изучение групп долгожителей в Абхазии, осуществленное в совместных советско-американских исследованиях, показало, что биологический статус долгожительских популяций характеризуется некоторыми особенностями: замедленными (примерно на 1,5 года) темпами соматического и полового развития, скелетного созревания, меньшей интенсивностью возрастной инволюции скелета, пониженным уровнем обменных процессов в периоде зрелости и др. В женской части долгожительских популяций преобладает «сред

ний вариант» соматического развития. Вообще роль конституционального фактора тоже нельзя сбрасывать со счетов: астеноморфный акцент телосложения при меньшей интенсивности старения отмечался рядом авторов.

Огромное значение в определении длительности жизни, особенно максимальной, как и процессов старения, имеют у человека психологическая, медицинская, экономическая, экологическая сферы. Так, например, возрастное ожирение не выражено во многих «естественных популяциях»; старение скелета происходит быстрее у коренного населения высоких широт. Ионизирующая радиация, химические мутагены и другие повреждающие факторы могут вести к снижению длительности жизни. Очень велика роль в ускоренном старении стресса. Таким образом, можно сказать, что существует большое число разнообразных независимых механизмов — и генетически запрограммированных, и стохастических, которые участвуют в процессах старения (Эйтнер, 1979).

Индивидуальная продолжительность жизни является результирующей сложного взаимодействия множества факторов. Можно думать, что свойственная современному человеку длительность жизни потенциально была достигнута уже в верхнем палеолите, однако в эту эпоху и даже много позже еще отсутствовали условия, необходимые для реализации наследственного потенциала. В среднем и верхнем палеолите, мезолите и неолите возрастной рубеж в 50 лет переходило, видимо, не более 2,5—4,5% населения. В эпоху позднего железа (раннеримское время) старческого возраста достигало примерно 10—11% населения.

Множественность факторов и проявлений процесса старения обусловило существование большого числа — свыше 200 — гипотез о природе и причинах этого явления. Среди них можно выделить две основные группы концепций: 1) группирующиеся вокруг общемолекулярной гипотезы ошибок, рассматривающей процесс старения как результат накопления в организме поврежденных молекул, происходящего случайно и даже хаотично; с возрастом доля поврежденной биомассы непрерывно возрастает, что приводит к снижению функциональных возможностей организма, и в тем большей мере, чем интенсивнее обмен; 2) другая часть гипотез определяет старение как закономерный, в значительной мере генетически запрограммированный

процесс, логическое следствие дифференцированного роста и созревания. Вероятно, было бы неверно абсолютно противопоставлять две эти позиции: представление о старении как следствии развития и дифференциации не только не исключает, но, напротив, предполагает и влияние разнообразных стохастических молекулярных повреждений, которые могут порождать дальнейшие ошибки. Вообще большая часть существующих гипотез о механизмах старения объясняет их первичными изменениями генетического аппарата клетки, будь это запрограммированный процесс снижения активности генома или накопление ошибок в системе хранения или передачи наследственной информации. Из числа концепций, рассматривающих процессы старения на организменном уровне, следует упомянуть гипотезы о ведущей роли нейроэндокринной системы, например, гипотезу «гипоталамических часов», объясняющую старение первичными изменениями в гипоталамусе (В.М. Дильман и др.).

Комплексный подход к проблеме предложен в адаптационно-регуляторной теории (В.В. Фролькис), признающей ведущую роль в механизмах старения на уровне целостного организма нейрогуморальной регуляции, на молекулярном уровне основное значение имеют сдвиги в регуляторных генах как активной и подвижной части генетического аппарата.

Свойственное человеку, как и многим видам животных вообще (например, хищным, копытным, приматам), эволюционное возрастание наибольшей продолжительности жизни, согласно предположению Р. Катлера, обязано параллельному снижению скорости всего спектра процессов старения, выраженного у современных приматов, повышению эффективности защитных и репаративных процессов и ретардации развития, причем главным ключевым механизмом могли быть регуляторные гены. >

Таким образом старение — результат естественного отбора, сдвигающего все неблагоприятные генетические эффекты к возрасту, до которого всегда доживают лишь немногие особи. По расчетам Катлера, максимальная длительность жизни за последние 100000 лет сапиентации возросла в среднем на 14 лет, скорость старения снизилась на 20%. Возможно, что определенную роль сыграло здесь повышение гетерозиготности.

В современную эпоху наибольшее значение приобретает проблема «отодвигания» развития основных заболеваний, влияющих на старение и длительность жизни, замедление процессов биологической, психологической и социальной инволюции, т.е. продление активного долголетия», (с. 135—137)

«Морфология человека» под ред. В.П. Чтецова и Б.А. Никитюка, 1990