Биологический возраст и биологические аспекты старения организма

Учеными-геронтологами принято разделять понятия  «календарный» и «биологический возраст».

Календарный (хронологический) возраст человека измеряется количеством прожитых лет, прошедших с даты его рождения.

С правовой точки зрения календарный возраст важен для определения правоспособности и дееспособности граждан, включая такие его характеристики, как возможность и условия труда, вступление в брак, начало и окончание трудовой деятельности, выход на пенсию и др.

Это позволяет демографам выяснить общие закономерности протекания таких процессов как воспроизводство населения, ожидаемая продолжительность жизни, анализировать их слагаемые уровень рождаемости, уровень смертности, статистику браков и разводов и др.

Исследователи пришли к выводу, что календарный возраст не всегда может отражать истинное физическое состояние организма. В реальной жизни старости иногда первым уступает тело, иногда душа.

Научные методы определения биологического возраста

 Жизнеспособность нашего организма определяется не прожитыми годами, а относительной степенью износа организма.

В настоящее время учеными-геронтологами разработаны различные методы определения биологического возраста человека, которые позволяют установить не только примерный биологический возраст всего организма, но и  отдельных его систем.

В качестве критериев определения биологического возраста могут быть использованы различные морфологические и психологические показатели, отражающие состояние здоровья,  работоспособность, адаптационные возможности человека.

В частности, для определения биологического возраста проводят обследования следующих систем и органов организма:

• кардиопульмональная система, при этом используют такие показатели как: систолическое артериальное давление; артериальное парциальное давление кислорода; жизненная емкость легких; время задержки дыхания после глубокого вдоха (проба Штанге); время задержки дыхания после глубокого выдоха (проба Генчи) и др.;
• органы чувств, психика, исследуется состояние зрения, слуха, способность к переключению внимания, логическому мышлению и др.;
• двигательный аппарат, определяются вес тела, эластическая способность сухожилий, мышечная масса, состояние ротовой полости, количество здоровых зубов и др.;
• кровеносная система, количество глюкозы в крови, уровень холестерина, длина теломер – концевых участков хромосом и др.

Темпы старения, как и развития, в определенной степени зависят от конституции человека, наследственности и  генетической предрасположенности.

При определении «возрастных норм» и биологического возраста человека учитываются пол, индивидуальные и конституциональные особенности, а также принадлежность к определенной эколого-популяционной группе, влияние социальных факторов и другие обстоятельства.

Измерение длины теломер

Российский биолог, ведущий научный сотрудник Института биохимической физики РАН Алексей Оловников в 1971 г. выдвинул гипотезу о том, что концы линейных хромосом, так называемые теломеры,с каждым делением укорачиваются.

Справочно: термин теломера – от греческого (telos) конец и (meros) часть ввел в научный оборот в 1930 г. американский генетик Герман Джозеф Мюллер (1890-1967)  лауреат Нобелевской премии по физиологии (1946).

Уже тогда ученым было высказано предположение, что теломеры защищают хромосомы от деградации.

В человеческом организме 23 пары ядерных хромосом, т.е. 46 штук. Таким образом, получается 92 теломеры.

Поэтому после определенного количества делений клетка больше делиться не может. Была выявлена важная закономерность – возраст человека связан с длиной теломер.

Длина теломер и скорость их укорочения зависит от возраста. У человека длина теломер варьирует от 15 тысяч нуклеотидных пар (т.н.п.) при рождении до 5 т.н.п. при хронических заболеваниях.

Максимальна длина теломер у 18-месячных детей, а затем она быстро снижается до 12 т.н.п. к пятилетнему возрасту. После этого скорость укорачивания снижается.*[1]

На базе этой теории испанские ученые из Национального центра по изучению рака разработали современную, оригинальную методику определения биологического возраста человека.

Поскольку наиболее показательными являются возрастные изменения на молекулярном уровне, их методика базируется на  анализе крови.

Ученые определяют истинный биологический возраст человека, измеряя длину теломер - концевых участков хромосом.

Когда происходит деление клетки, теломеры укорачиваются. Поэтому чем старше человек становится, тем меньше их размер. Более подробно об этом биологическом механизме мы расскажем в следующем разделе.

Используя эту методику, в Мадриде была создана компания «Life Length» («Продолжительность жизни»),которая на основании результатов анализа крови может  устанавливать примерный биологический возраст человека.

Определение уровня гормона мелатонина

Согласно исследованиям геронтологов биологический возраст человека зависит, в том числе от уровнягормона мелатонина, синтез которого в организме осуществляется эпифизом (шишковидным телом мозга).

Этот гормон отвечает за циркадный ритм, т.е. циклическое колебание интенсивности основных биологических процессов, связанных со сменой дня и ночи.

Кроме того, он усиливает функционирование иммунной системы, обладает антиоксидантными свойствами.

У пожилых людей уровень мелатонина в организме, как правило, понижен, что возможно определить на основании специальных анализов.

Определение сексуальной активности

Есть еще один метод определения биологического возраста, который связан с определением сексуальной активностью человека, уровнем его полового влечения, фертильностью сперматозоидов.

Сексуальная активность зависит от уровня половых гормонов. Поэтому одна из причин старения организма является снижение активности ферментов и соответственно регрессия половых желез.

Важнейший мужской гормон это – тестостерон. Он участвует в поддержании мышечной и костной массы оказывает влияние на многие физиологические процессы.

В норме уровень тестостерона в процессе развития организма повышается до 25-30 лет, а затем медленно снижается.

Таким образом, эксперты сексологи считают, что с учетом уровня тестостерона, если у мужчин возникает половое влечение, которое он без проблем может удовлетворяться примерно 6-7 раз в неделю, то его биологический возраст соответствует 20-летнему юноше.

Если мужчина свою сексуальную потребность реализуете примерно 5-6 раз в неделю, то ему может быть примерно 30 лет,

У мужчин период юношеской гиперсексуальности сменяется относительно устойчивой высокой сексуальностью примерно до 35-45 лет, в зависимости от здоровья и образа жизни.

Как считают ученые, после 30 лет у человека начинается уменьшение выработки половых гормонов примерно на 1–3% в год и соответственно снижается сексуальная активность.

Ели мужчина реализует свою половую потребность 3-4 раза в месяц - то его биологический возраст может быть в районе 40 лет.

У мужчин сексуальная функция начинает угасать существенно раньше, чем у женщин. К 50 годам у  мужчин уменьшение выработки гормонов достигает 30%.

Соответственно, если мужчина удовлетворяет свою половую потребность 1-2 раза в месяц, то ему примерно  – 50 лет, если реже, - то 60 лет и более.

С возрастом снижается секреция тестостерона, сперматогенез и эндокринная функция яичек. Значительное уменьшение уровня тестостерона примерно на 0,8% в год происходит в возрасте 55-60 лет.

У мужчины 75 летнего возраста уровень тестостерона составляет уже примерно 60% такого показателя у 30-летних мужчин.

Ученые из США обнаружили, что в течение двух последних десятилетий в крови американских мужчин неуклонно снижается уровень тестостерона.

К примеру, в 1988 г. уровень тестостерона у мужчин 65-69 лет в среднем составлял 503 нанограмма на децилитр (нг/дл), а в 2003 году – 423 нг/дл. Причины снижения уровня мужского гормона науке до сих пор не ясны.

В пожилом возрасте снижение уровня тестостерона в большей степени связано со снижением либидо и более частым развитием импотенции.

При этом следует отметить, что снижения фертильных свойств спермы с возрастом  не  происходит. Плотность спермы с возрастом не изменяется, однако происходит снижение процента подвижных сперматозоидов и чаще встречаются сперматозоиды с измененной морфологией

При этом следует иметь в виду, что это среднестатистические выборки, не учитывающие индивидуальные физиологические и сексуальные особенности мужчин, которые в индивидуальном порядке могут значительно отличаться от приведенных данных. 

По мнению ученых, уровень тестостерона, либидо, сексуальная активность и соответственно репрудективный возраст, фертильность сперматозоидов на 50% определяется генетически, вторая половина факторов связана со средой проживания, образом жизни и др.

Определение уровня глитоксинов

Биологический возраст можно определить по уровню гликотоксинов, который является биологическим маркером метаболического стресса.

В последние годы множество проведенных научных исследований свидетельствуют, что одним из пусковых механизмов старения организма является гликирование белков – то есть соединение молекул глюкозы с белками.

Гликирование белков это естественный биохимический процесс, который зависит от уровня глюкозы в крови и включает в себя ряд неферментивных реакций между белками или определенными липидами, жирами и глюкозой.

В результате происходит нарушение структуры белка, липидов и молекул, что приводит к возникновению окислительного стресса (аутофагии).

При этом гликирование способно повреждать не только белки и липиды, но и ДНК, что увеличивает риски появления мутаций, приводящим в конечном счете к различным заболеваниям, в том числе раковым.

В процессе гликирования образуются токсичные вещества, которые получили название AGE - конечные продукты глубокого кликирования (КПГ).

При старении организма окисленные белки начинают постепенно накапливаются в тканях организма. При этом у одних людей при старении AGE накапливаются раньше, у других позже.

Обнаружена связь между уровнем этого маркера и образом жизни человека. Примерно на 80% уровень AGE в организме человека зависит от образа жизни и лишь на 20% от генетики.

Во многом уровень AGE зависит от того, что вы едите, что и сколько пьете, насколько вы активны с физической точки зрения и др.

Гликотаксины могут попадать в организм из внешней среды с некоторой пищей - жареной, печеной, копченой, сладкой, мучной.

AGE — постоянная величина, эта аминокислота, которая  содержится во всех органах организма - сердце, печени, головном мозге и пр.

Уровень AGE легко измеряется путем забора проб кожи. По этому биологическому маркеру рассчитывается биологический возраст человека.

Учеными доказано, что чем выше уровень окисленных белков в организме тем старше биологический возраст человека и соответственно выше опасность развития сердечно-сосудистых и других патологических заболеваний.

Прочие методы определения биологического возраста

В обыденной жизни есть достаточно простые, не требующие специальных исследований, хотя и менее точные способы определения биологического возраста.

Один из таких тестов называется «поза аиста». В частности, нужно встать, подогнув одну ногу. Руки вытянуть параллельно полу. Закрыть глаза и начать отсчёт времени в секундах.

Чем большее время вы сможете простоять на одной ноге, тем меньше ваш реальный биологический возраст.

Второй простой тест называется «защемление» по нему можно определить эластичность вашей кожи и соответственно примерный биологический возраст.

На тыльной стороне ладони нужно большим и указательным пальцем защемить кожу. Удерживать ее в таком положении примерно 5 секунд.

Если вам до 30 лет то замятины на коже исчезнут достаточно быстро, примерно через 5 секунд.

Если вам за 40 лет  замятины на коже продержатся около 8 секунд, в пятидесятилетнем возрасте – 10 секунд, в шестидесятилетнем возрасте – 15 секунд. В возрасте 70 и выше лет морщины на коже могут сохраняться до 35-55 секунд.

Таким образом, если биологический возраст значительно отстает от календарного, то человек имеет больше шансов стать долгожителем.

Люди, которые не стареют  

Яков Циперович.

Очевидно, что сохранить молодость невозможно, однако в медицинской практике встречаются удивительные случаи неожиданного замедления или прекращения биологического старения человеческого организма.

В частности, Германии, в городе Галле вместе со своей женой живёт необычный и один из самых удивительных людей на планете, зовут его Яков Циперович.

Яков родился в 1953 г в Белоруссии в г. Минске. После окончания средней школы работал электриком, любил путешествовать на поезде и др.

Рано женился, первая жена оказалась очень ревнивой. В 1979 г.  после очередной сцены ревности, она насыпала ему в вино сильнодействующий яд (по другой версии накормила мужа ядовитыми грибами),

Последствием отравления стала сильная интоксикация организма, на фоне которой резко упало артериальное давление. В результате у Якова остановилось сердце и наступила клиническая смерть.

Циперовича доставили в одну из больниц города Минска. Вопреки всем известным медицине срокам клиническая смерть длилась почти час. Обычно клетки головного мозга в таком состоянии начинают отмирать через 5-10 минут.

После того, как  сердце Якова заработало вновь он впал в коматозное состояние. С «того света» в существующую реальность он смог вернуться только после недельной комы.

Когда Циперович очнулся, то полгода не мог произнести ни слова. Потом речь постепенно восстановилась, но голос сильно изменился, да и сам Яков стал совершенно иным человеком.

Его мозг был буквально напичкан странными и непонятными знаниями, окружающий мир казался совершенно не реальным.

У него появилось несколько физиологических, физических и психологических феноменальных особенностей не свойственных обычным людям.

Первое, Яков стал ощущать, что он совсем не чувствует усталости. Сначала он думал, что это побочный эффект фармацевтических препаратов, которые он принимал в период комы. Но потом осознал, что дело совсем не в них.

Физическое состояние у него было как при сильном эмоциональном стрессе. Постоянное чувство перевозбужденности мешало ему уснуть. Он не мог даже лежать, то есть находиться в  горизонтальном положении и состоянии спокойствия.

Стоило ему только прилечь, как какая-то неведомая сила буквально подбрасывала его вверх, и это продолжалось в течение почти 16-ти лет.

Все эти годы он находился в состоянии абсолютной бессонницы, что, с точки зрения медицины и вообще всех наших знаний и представлений о физиологии человеческого организма — просто не реально.

Со временем, Циперович стал нагружать себя физическими упражнениями, которые давали возможность забыться и расслабиться на непродолжительное время.

В 1995 г. Яков начал заниматься йогой и при помощи медитаций и других восточных практик ему удалось заставить свой организм принимать горизонтальное положение, но не более чем на 2-3 часа.

На основе йоги, ушу, различных восточных единоборств Яков  разработал собственную, по его словамуникальную систему упражнений для самосовершенствования и распределения энергии.

Эта система для него стала фактически панацеей от проблем с расслаблением, поскольку каким то образом стала компенсировать длительное отсутствие сна.

Благодаря силовым нагрузкам и медитациям, он научился спать, погружая себя в состояние полусна.

Потом появились другие странные, совершенно непонятные и необъяснимые физиологические состояния. В частности, он перестал чувствовать свое тело, у него было ощущение, что он находится в состоянии невесомости. Окружающие предметы казалось, стали значительно легче.

К примеру, он мог легко поднимать двухпудовую гирю одним мизинцем 50-60 раз. Без особого напряжения отжимался от пола до 10 тыс. раз, при этом не чувствуя физической усталости.

Необычные физические состояния и ощущения сопровождались очень низкой температурой тела – 33,5 градусов, которая сохранялась в течение почти двух лет. Позднее температура поднялась до 35,0 градусов.

В настоящее время у него нет постоянной температуры тела, она многократно меняется в течение дня.

В тоже время, Яков стал замечать, что в его организме циркулирует какая-то особая энергия, которая не позволяет его организму стареть.

За все эти годы после клинической смерти Яков абсолютно не изменился внешне и практически не постарел. В 2016 г. ему исполнилось 63 года, но на вид ему больше 35 лет дать невозможно.

Сам Яков объясняет этот феномен его длительным пребыванием в загробном мире. При описаниях своих ощущений во время клинической смерти он в частности, отмечал, что они в целом совпадали с рассказами других людей переживших аналогичное состояние и описанных в известной книге Раймонда Моуди «Жизнь после жизни».

Первые мгновения – тоннель, яркий свет, видение всего, что происходило с его телом как бы со стороны и др.

Далее были несколько другие ощущения. Очутившись в огромной спирали, он испытал чувство абсолютного счастье.

«Я превратился в свет, который все время менял свою форму цвет и в виде этой световой субстанции с огромной скоростью я мчался сквозь гигантскую спираль. Вокруг меня находились сущности, которые тоже являли собой световую субстанцию. 

Останавливаясь на определенных витках спирали, я как будто впитывал в себя мощной поток разрозненной и странной информации. Она поступала хаотично, без всякой логики и объяснений. Все происходило на уровне передачи энергии».

Один из блоков информации был посвящен медицине, жизни и сущности человека.

По словам Якова, он запомнил совершенно невероятную конструкцию, с помощью которой с необычайной легкостью можно было возвращать здоровье и при необходимости продлевать жизнь человека практически до любого возраста.

Эта конструкция состояла из определенного количества цилиндров, как бы одетых друг на друга, но не соприкасающихся друг с другом.

В середине первого, самого маленького цилиндра помещался человек. Он сидел на круглой площадке, которая также не соприкасалась с оболочкой цилиндра и находилась в неподвижном состоянии.

Сами цилиндры вращались в разные стороны с определенными заданными параметрами вращения. Именно скорость вращения каждого отдельного цилиндра создавала необходимые электромагнитные волны и тем самым определяла характер воздействия на организм человека.

Под воздействием энергетических полей, вызванных вращением цилиндров, человека лечили от болезней и возвращали в заданный возраст, независимо от того какая у человека была болезнь и сколько ему было лет.

Изменяя параметры и характеристики вращения цилиндров можно было вернуть человека в любое заданное физиологическое состояние и возраст или продлить срок жизни его организма до 200-300 лет.

Сам Яков считает, что эта полученная подсознательная информация, его необычная энергетика, и разработанная им система физических и психических упражнений, если не случиться чего-либо  непредвиденное, позволит ему с легкостью дожить до 200 лет.

Вячеслав Климов,

Есть еще один удивительный пример замедления биологического старения организма. Наш соотечественник Вячеслав Климов, родился в 1963 г., сейчас ему 53 года при этом последние 30 лет он практически не замечает возрастных изменений организма и выглядит как молодой человек в возрасте 25-30 лет.

Как считает сам Вячеслав, процесс его старения остановился  после трагических событий, связанных с автомобильной аварией.

В юности, когда Вячеславу было 16 лет, он с другом попал в автомобильную аварию, в результате которой автомобиль перевернулся, ударился в столб и загорелся. Друг погиб, сгорев заживо.

Вячеслав чудом остался жив, но у него было 70% ожога тела, из них 30% первой степени, и 40% второй. Как считали врачи, при таких объемах повреждения кожного покрова шансов выздороветь у Вячеслава практически не было.

В результате большой площади ожогов кожи, у него началось заражение крови. Возникла двухсторонняя пневмония, в последствии отказали почки и он впал в кому почти на 3 недели.

После выхода из комы Вячеславу была назначена операция по пересадки кожи, во время которой у него остановилось сердце. Остановка длилась 4 минуты.

Состояние после остановки сердца он описывал следующим образом: - «Я попал в темное пространство, где проходил мимо больших фигур, которые трубили в трубы. Мне ужасно захотелось назад. Я увидел яркую вспышку и ощутил себя в собственном теле».

После клинической смерти Вячеслав провел в больнице почти полгода.

После выздоровления Вячеслав закончил институт, устроился на необычную работу – лозоходец, специалист по обнаружению подземных источников вод и геопатогенных зон. Женился на любимой девушке.

Долгое время окружающие не замечали изменений во внешнем виде молодого человека. Однако спустя много лет он сам и окружающие стали отмечать, что ровесники стареют, а над Вячеславом время, как будто потеряло всякую власть – он оставался таким же молодым, как и до аварии.

 Время от времени Вячеслава подробно обследуют ученые, которых давно интересует феномен «вечной молодости». В данном случае омоложение организма произошло в результате сильнейшего стресса.

Причину замедления старения организма ученые связывают с тем, что во время клинической смерти у Вячеслава произошел перезапуск биологического возраста.

Он стал ребенком во взрослом теле. Сейчас ему 53 года, а его биологический возраст по замерам ученых составляет примерно 35-37 лет. Со временем его биологический возраст будет увеличиваться, а внешний вид и дальше, какое-то время будет также молод и свеж.

Преждевременное биологическое старение организма  

Классики отечественной геронтологии И.И. Меч­ников,             А.А. Богомолец, А.В. Нагорный в своих научных трудах указывали на возможность развития процесса преждевременного старения организма.

Если биологический возраст в силу различных причин значительно опережает календарный, то старение начинает развиваться преждевременно.

В синдром ускоренного, прежде­временного старения входят многие признаки, в том числе сни­жение умственной и физической работоспособности, легкая утомляемость, раннее ухудшение памяти, ослаб­ление эмоций, репродуктивной способности, снижение приспособительных возможностей сердечно-сосудистой и других физиологических систем организма.

Ускоренное, прежде­временное, старение способствует раннему развитию возрастной патологии, и возникшие болезни ускоряют темп старения человека.

В медицинской практике известен так называемый  синдром Гетчинсона (Хатчинсона-Гилфорда) –заболевание, при котором задерживающееся физическое развитие ребенка сочетается с преждевременными признаками старения.

Эти признаки – поседение, облысение, морщины начинают появляться в первые месяцы, а к пяти годам ребенок уже страдает всеми старческими недугами – ухудшением слуха, артритом, атеросклерозом и др.

Продолжительность жизни у детей в подобных случаях не превышает 13 лет, а смерть чаще всего наступает от инфаркта.

Позднее ученые доказали, что клетки больных синдромом преждевременного старения Хатчинсона-Гилфорда и синдромом Дауна имеют укороченные теломеры, что и является основной причиной этих заболеваний.

Кроме того, в медицинской практике известен синдром Вернера, впервые описанный еще в 1904 г. Человек после 12 лет начинает стремительно стареть. Волосы седеют и выпадают, проступают морщины, и уже к 40 годам такие больные умирают при всех симптомах глубокой старости.

Наиболее известное редкое генетическое заболевание, связанное с преждевременным старением называется прогерия.

Согласно медицинской статистике в различных странах мира зарегистрировано около 250 случаев этого заболевания, в том числе у 78 детей.

Впервые внимание мировой общественности к проблемам больных прогереей привлек уникальный американский мальчик Сем Бернс.

Сэмпсон Гордон Бернс родился 23 октября 1996 г. в городе Провиденс, Род-Айленде, США. Он был единственным ребенком в семье врачей педиатров Скота Бернса и Лесли Гордон.

Первые симптомы этого заболевания проявились у мальчика, когда ему было всего два года и врачи поставили ему страшный диагноз – прогерия.

Как правило, в раннем возрасте у больных замедляется рост, кожа становится тонкой и морщинистой, а также проявляются типичные для процесса старения изменения скелета и внутренних органов.

Происходит нарушение обмена веществ, возникает атеросклероз, помутнение хрусталика, атрофия мышц, разрушение зубов, волос и ногтей.

К 17 годам мальчик выглядел как ссохшийся невысокий пенсионер. Но, не смотря на тяжелую болезнь, Сэм Бернс, проявляя высочайшее мужество,  всю свою короткую жизнь старался бороться с этим редчайшим генетическим заболеванием.

Он неоднократно выступал с публичными заявлениями, отмечая, что активная жизнь - единственный способ компенсировать ее малую продолжительность.

«Быть храбрым нелегко, но для меня это единственный способ двигаться вперед», - цитировали мальчика средства массовой информации.

Мужественный американский мальчик стал героем фильма «Жизнь с точки зрения Сэма», которая даже претендовала на «Оскар» за лучшую документальную ленту. За его общественную активность его называли «лицо прогерии».

Родители мальчика для дальнейшего изучения болезни и помощи заболевшим создали специальный Фонд. В том числе с помощью фильма семье удалось собрать для Фонда около 15 млн. долл. пожертвований, которые будут потрачены на дальнейшее изучение болезни и помощи заболевшим.

Сэм Бернс скончался от старости в январе 2014 г., в возрасте 17 лет. За месяц до смерти он прочел публичную лекцию о «своей философии счастливой жизни».

Схожая судьба у другой больной прогереей англичанки Хейли Окинс. Девочка родилась в 1997 г. в Аррингтоне, Великобритания. Так же как и у Сема Бернса заболевание у нее диагностировали в возрасте двух лет и прогнозировали продолжительность жизни от 13 до 15 лет.

Родители Хейли и она сама мужественно боролись с коварным заболеванием.  В США они прошли курс лечения с использованием фармацевтических препаратов нового поколения, после чего отмечали некоторое улучшения физического состояния.

О нелегкой жизни девочки также был снят документальный фильм. Она неоднократно принимала участие в различных ток шоу на телевидении.

Скончалась Хейли Окинс также как и Сем Бернс в возрасте 17 лет, 2 апреля 2015 г. Перед смертью она успела опубликовать свою короткую автобиографию.

В Маниле на Филиппинах живет Анна Рошель Пондаре, которая болеет прогерей. В 2016 г. девочке исполнилось 18 лет, выглядит она как древняя старушка, тем не менее она живет дольше, чем обычные больные дети с таким диагнозом. 

Следует отметить, что прогерия встречается не только у детей, но и у взрослых. Симптомы заболевания могут появиться в любом возрасте.

При этом больные подростки, как правило, умирают от атеросклеротических изменений, а вот у взрослых пациентов нередко появляются злокачественные новообразования, несмотря на то, что взрослая форма болезни предполагает большую продолжительность жизни.

Следует отметить, что науке известны случаи, когда больным прогерией удавалось вести почти полноценную жизнь и даже заводить детей.

Так, россиянке Елене Мельниковой из Йошкар-Олы, которой был поставлен аналогичный диагноз в возрасте 21 год  удалось через десять лет родить дочь.

Врачи считают случай россиянки уникальным и надеются, что ребенку эта генетическая болезнь не передастся. Девочка может быть только потенциальным носителем заболевания.

Учеными установлено, что возникновение этого редкого  генетического заболевания связано с молекулярными изменениями, геномной нестабильностью, уменьшением длины теломер и нарушением гомеостаза стволовых клеток, что ускоряет ряд патологических изменений организма.

Проведенные исследования показали, что при прогерии содержание гликированных окисленных белков в организме молодых людей достигает того же уровня, что и у 80-ти летних.

Расшифровка генома человека позволила предположить, что такая болезнь, как преждевременное старение, связана с  мутациями в определенном гене.

На основании последних результатов научных исследований генетики выдвинули гипотезу, что у детей больных прогерей все ткани и органы стареют в 5-6 раз быстрее из-за мутация гена LMNA.

  Однако до сих пор не определено, какова функция белка, кодируемого этим геном, и какова его роль в метаболизме клетки.

Приведенные факты свидетельствуют, что существующих научных знаний, накопленных человечеством не достаточно, чтобы  понять истинные механизмы развития и старения человека.

Несмотря на бурное развитие генетики и геронтологии, ответ на этот вопрос до сих пор остается загадкой.

 Биологические часы и биоритмы

Существуют ли в человеческом организме биологические часы, отсчитывающие срок жизни и запускающие процессы старения в разных органах в разное время? Где они находятся, как действуют и можно ли их повернуть вспять?

По мнению ученых, биологические часы - механизм чрезвычайно сложный и постоянно находящийся в динамическом процессе настройки под влиянием чередование времени света и темноты, а также под различные датчики времени в зависимости от образа жизни.

Исследования, связанные с одной из теорий старения – теории предельного деления клеток, о которой мы подробнее расскажем в следующем разделе, привели к гипотезе о существовании «клеточных часов»,которые отмеряют время жизни отдельной клетки и соответственно тканей и органов, где они расположены и человеческого организма в целом.

Согласно этой гипотезе, можно предположить, что часы, отсчитывающие время нашей жизни, заключены в каждой клетке организма.

Если принять эту версию, то получается, что почти все клетки человеческого организма имеют собственный «счетчик времени», отмеряющий продолжительность жизни.

Исключение составляют опухолевые, раковые клетки, которые способны  «обнулять» работу клеточных часов, что позволяет им делиться бесконечное количество раз.

Согласно другой научной гипотезе в организме должны быть «большие биологические часы», которые отсчитают отпущенное ему время жизни от рождения до смерти.

Вероятно, именно эти часы в определенный момент запускают деструктивные процессы в организме, которые принято называть старением.

Можно предположить, что «большие биологические часы» в организме являются частью единой временной системы, в которую входят часы головного мозга, часы отдельных органов и систем и клеточные часы.

Главным в этой системе может быть эпифиз, небольшая железа (шишковидное тело), расположенная в центре головного мозга. Основной функцией эпифиза является регуляция эндокринной системы и выработка гормонов.

Считается, что именно эпифиз способен улавливать колебания  электромагнитного фона Земли, изменения временных и сезонных ритмов.

Каждую секунду, принимая, словно антенна, электромагнитные  импульсы, он транслирует их генетическому аппарату, отсчитывая пройденное время.

Далее эпифизу подчиняется центральная нервная система, по которой настраиваются «часы» всех систем и органов. Возможно на эту же временную волну настраиваются и клеточные часы.

Таким образом, функционирует единая временная система человеческого организма.

Но это пока всего лишь версии гипотезы, которые требуют дополнительных исследований и убедительных весомых доказательств.

Биоритмы

Современной науке известно более 300 биоритмов, которым подчиняется человеческий организм. Существуют биоритмы суточные, месячные, сезонные, годовые.

Все они характеризуются чередованием функциональной активности и отдыха органов и систем, что обеспечивает полноценное восстановление физиологических резервов организма.

Особое место в этой иерархии занимают циркадные (суточные) ритмы, связанные с циклической сменой дня и ночи, т.е. с вращением Земли вокруг своей оси.

По подсчетам ученых, около 500 процессов в человеческом организме происходит в суточном режиме.

В суточном ритме колеблются все физиологические показатели организма, начиная с температуры тела и заканчивая количеством кровяных телец.

В течение дня меняются концентрация и активность многих веществ в различных тканях, органах и жидкостных средах. Циркадным ритмам подчинены:

• интенсивность обменных процессов;
• энергетическое обеспечение клеток;
• чувствительность к воздействию факторов внешней среды;
• переносимость физических нагрузок.

В дневное время в нашем организме преобладают обменные процессы, направленные на извлечение энергии из накопленных питательных веществ.

Ночью – восполняется потраченный за день запас энергии, активизируются процессы регенерации, происходит восстановление тканей и «починка» внутренних органов.

Центр управления циркадными ритмами находится в головном мозге. Точнее, в супрахиазмальном ядре гипоталамуса, в клетках которого работают часовые гены.

Супрахиазмальное ядро получает световую информацию от фоторецепторов сетчатки глаза, а затем посылает сигналы в центры мозга, ответственные за циклическую выработку гормонов – регуляторов суточной активности организма.

Таким образом, гипоталамус является генератором биологических ритмов организма, играющий ведущую роль в регуляции деятельности желез внутренней секреции.

Изменение длительности светового дня влияет на активность «центра управления» и приводит к «циркадным стрессам», которые могут стать толчком к развитию многих заболеваний и ускорить процесс старения.

 Согласно гипотезе «гипоталамических часов» старость рассматривается как нарушение внутренней среды организма, связанное с нарастанием активности гипоталамуса.

Биологический процесс старения

Необходимо разделять старение и старость, биологический процесс и возрастной период.

Будем исходить, на наш взгляд, из наиболее вероятной, гипотезы, что жизнь человека – это генетически заданный  процесс, первоначально саморазвития, а затем саморазрушения его биологической плоти.

Согласно этой теории в биологическом развитии человека можно выделить три основных этапа:

• эволюционный;
• стабильный;
• инволюционный.

Старение это третий инволюционный этап. Физиологический процесс старения человека связан с апоптозом, началом «самоубийства» клеток организма.

Но если в природной флоре этот процесс носит сезонный характер и весной на деревьях вновь появляется листва, в человеческом же организме этот процесс необратим. Хотя, в конце концов, деревья рано или поздно тоже погибают.

Открытие генетического кода, расшифровка генома человека, достижения в изучении механизмов наследственности, синтеза белка, саморегуляции живых организмов дали возможность ученым далеко продвинуться в понимании сути биологических и физиологических  процессов организма человека, в том числе и этимологии процесса старения.

Старение – разрушительный процесс, который развивается из-за нарастающих с возрастом повреждений организма, вызванных внешними и внутренними факторами.

Прежде всего, это проявляется в гибели клеток, изменении физиологических функций, снижении приспособительных возможностей организма, приводя в итоге к развитию возрастных патологий и увеличению вероятности смерти.

Старение – процесс многоочаговый. Он возникает как в разных структурах клетки – в ядре, мембранах, митохондриях, так  и в разных типах клеток – нервных, секреторных, иммунных, печеночных и др.

Существуют отличия в старении различных типов клеток. Они в значительной мере определяются спецификой их функций, которая зависит от особенностей биохимических процессов в клетках.

Однако даже функционально однородные клетки стареют в неодинаковом темпе. Среди одного и того же класса клеток — нервных, мышечных, печеночных и др.  можно выделить клеточные образования с грубыми изменениями структуры и функции и клетки с выраженными проявлениями гиперфункции, с комплексом адаптационных реакций.

Как мы уже отмечали, с возрастом в результате молекулярных изменений нарушаются некоторыемеханизмы генерации энергии в клетке.

С возрастом прогрессивно возрастает чувствительность многих клеток и тканей к гуморальным, химическим факторам, снижается активность ряда ферментов.

Увеличивается содержание в клетке определенных ионов, наличие в крови таких веществ, как холестерин, лецитин и др.

При этом очень важно отметить, что в каждой клетке организма наряду с разрушительными изменениями происходят приспособительные сдвиги, процессы восстановления.

Количество митохондрии в клетке с возрастом падает, однако нередко растет активность каждой из них, они увеличиваются в размере.

Однако к старости разрушительные процессы в клетке начинают доминировать над восстановительными.

Кроме того, процесс старения ведет к замедлению обмена веществ (метаболизма), изменению в деятельности отдельных функциональных систем организма.

С возрастом значительно снижается  сократительная способность сердца, работоспособность многих нервных центров. Падает активность ферментов, обеспечивающих функционирование пищеварительных желез.

Происходят изменения в нейрогуморальной регуляции. Замедляются синтез и гормонообразование в эндокринных железах и железах внутренней секреции.

В том числе в гипофизе, эпифизе (шишковидном теле), щитовидной и паращитовидной железах, надпочечниках, вилочковой железе (тимусе), половых  железах (гонадах) и др.

При этом следует отметить, что, как показывают исследования, у здоровых людей к старостикардинально не меняются:

• показатели кислотно-щелочного баланса;
• мембранный потенциал клеток;
• работоспособность отдельных скелетных мышц;
• активность некоторых ферментов;
• выработка гормонов, влияющих на обмен веществ и репродуктивность;
• фертильные свойства спермы, в частности ее плотность;
• морфологический состав крови (количество эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов);
• уровень сахара в крови и др.

Старение процесс достаточно длительный и является результатом возрастных изменений в системах саморегуляции организма. Все эти физиологические изменения в деятельности организма  носятволнообразный характер и имеют свои этапы.

Еще одной особенностью процесса старения является его гетерохронность (от греческого «гетеро» –различный, «хронос» – время), т.е. различие во времени начала старения отдельных тканей, органов и систем.

Возрастная разбалансировка и износ организма происходят с различной скоростью. В одних тканях, органах или системах изменения возникают рано, развиваются медленно и относительно плавно.  В других – возникают позже, но более быстро прогрессируют.

Следует обратить внимание на то, что большинство возрастных изменений начинается не в старости, как принято считать, а в гораздо более ранние возрастные периоды.

Как ни парадоксально это звучит, но мы начинаем стареть уже в юном возрасте.

Оказалось, что изменения в ДНК происходят с детства. Это означает, что влияющие на долголетие процессы активизируются на протяжении всей жизни, и часть из них начинается задолго до появления первых морщин.

Согласно научным исследованиям симптомы атрофии вилочковой железы (тимуса), которая влияет на иммунную систему, у человека отмечаются в возрасте 13–15 лет. 

Учеными установлено, что, начиная приблизительно с 35 лет деструктивные процессы в человеческом организме постепенно начинают превалировать над восстановительными.

Американские ученые в течение длительного времени, проводя различные лабораторные исследования попытались определить возраст, с которого начинается старение человека.

В результате исследований они пришли к выводу, что вне зависимости от пола, образа жизни или весачеловек начинает стареть после 39 лет.

После перехода этого возрастного рубежа в организме запускается процесс прекращения выработки миелина.

Уменьшение выработки миелина вызывает ослабление двигательных и когнитивных функций организма и человек начинает стареть.

У многих людей наступают серьезные изменения в деятельности органов сердечно­сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, эндокринной и других систем в возрасте 45–55 лет. Примерно в этом же возрасте  у женщин наступает климактерический период, у мужчин несколько позже.

При этом следует отметить, что некоторые функции гипофиза, который  вырабатывает гормоны, влияющие на рост, обмен веществ и репродуктивность, у многих людей продолжает функционировать до глубокой старости.

Индивидуальные особенности старения каждого человека, его признаки, синдромы и темп обусловленыгенетически предопределенными особенностями биологической организации организма, условиями и образом жизни.

Таким образом, общее старение организма наступает вследствие старения клеток, старения тканей и старения систем физиологических отправлений организма.

В конечном итоге это приводит к фатальной гипоксии – угнетению основного окислительного обмена преимущественно в тех органах, которые особенно нуждаются в кислороде – сердце, головном мозге, печени и почках.

Старение и витаукт

В ходе эволюции человеческого организма сформировались приспособительные, адаптационные возможности организма.

Несмотря на структурные изменения при старении, благодаря наличию механизмов саморегуляции протекают адаптационно-регуляторные процессы, которые получили название витаукта (от латинскогоvita – жизнь, auctum – продлевать, удлинять).

Можно выделить два типа проявлений витаукта – генотипический и фенотипический.

Генотипические проявления витаукта зависят от передачи наследственной информации. Важным генотипическим механизмом витаукта является специальная система ремонта, репарации ДНК –молекулы, в которой заключена наследственная информация.

Фенотипические механизмы витаукта мобилизуются в ходе жизнедеятельности организма. Они представлены на разных уровнях — молекулярном, клеточном, тканевом и др.

Адаптационные механизмы организма противодействуют угасанию метаболизма (обмена веществ) и изменению отдельных функций, содействуют их сохранению или противостоят резкому изменению.

Поэтому на определенном этапе старения человеческий организм может поддерживать постоянный, оптимальный уровень деятельности ряда систем.

Гипотеза о постоянстве внутренней среды организма была сформулирована еще в 1878 г. французским ученым Клодом Бернаром.

В 1932 г. известный американский физиолог Уолтер Кэннон (1871 1945) в своей книге «Мудрость тела» предложил называть относительное динамическое равновесие внутренней среды и некоторых физиологических функций организма термином гомеостазис (homeostasis) или гомеостаз.

Гемеостаз – результат сложных координационных и регуляторных взаимоотношений во всем организме, его отдельных органах, а также на клеточном и молекулярном уровне.

В биологии и физиологии под гомеостазом понимают неизменность существенных параметров системы независимо от влияний внешней среды.

Сохранение гомеостазиса очень важно, ибо его радикальное нарушение несовместимо с жизнью. Вся наша жизнь представляет собой бесконечную цепь потрясений внутренней среды организма.

Артериальное давление, количество сахара в крови, ионные соотношения и многие другие параметры изменяются при физической нагрузке, эмоциональной встряске и др.

Сильные стрессы мобилизуют, совершенствуют адаптационно-регуляторные механизмы,способствующие сохранению гомеостазиса. Постоянные нарушения внутренней среды организма способствуют сохранению гомеостазиса в течение  всей жизни человека.

Важная система защиты внутренней среды организма — микросомальное окисление печени, благодаря которому обезвреживаются многие токсические вещества, попавшие в организм или образовавшиеся в нем.

Если создать такие условия жизни, при которых ничто не вызывает существенных сдвигов внутренней среды, то организм окажется совершенно безоружным перед внешним воздействием и может погибнуть.

Именно единство и противоположность двух процессов – старения и витаукта и определяют продолжительность жизни человека.

Связь между старением и витауктом обусловлена наличием в организме человека механизмов саморегуляции. Во всех живых организмах аппаратами саморегуляции и гомеостаза  являютсяфункциональные системы.

Автором теории функциональных систем организма является выдающийся советский физиолог, академикПетр Кузьмич Анохин (1898–1974), ученик И.П. Павлова.

Основные положения теории функциональных систем организма были сформулированы ученым еще в 1932 г. и обеспечили России на то время приоритет в области физиологической кибернетики.

В понятие функциональной системы был заложен принцип регулирования по конечному эффекту —кибернетический принцип обратной связи.

Это было сделано за 15 лет до появления работ основоположника кибернетики и теории искусственного интелекта американского ученого Норберта Винера (1894-1964).

Под функциональными системами организма П.К.  Анохин понимал динамические, саморегулирующиеся организации, деятельность всех составных элементов которых способствует получению жизненноважных для организма приспособительных результатов.

Функциональные системы являются аппаратами саморегуляции и гомеостаза. К основным функциональным системам организма относятся:

• функциональная система, поддерживающая объем массы крови в организме;
• функциональная система, поддерживающая количество форменных элементов в крови;
• функциональная система, поддерживающая реакцию (рН) крови;
• функциональная система, поддерживающая уровень осмотического давления в организме;
• функциональная система, поддерживающая уровень артериального давления;
• функциональная система, поддерживающая газовый состав организма;
• функциональная система, поддерживающая температуру крови;
• функциональная система, поддерживающая уровень сахара в крови;
• функциональная система, поддерживающая уровень питательных веществ в организме;
• функциональная система, обеспечивающая выделение каловых масс из организма;
• функциональная система, обеспечивающая выделение мочи из организма;
• функциональная система, определяющая половые функции организма;
• функциональная система целенаправленного поведения.

Благодаря механизмам саморегуляции по обратным связям идет информация о состоянии объекта регуляции к центру регуляции.

В случаях отклонения от нормы включаются механизмы, восстанавливающие равновесие. Только благодаря этой системе передачи информации и стало возможным сохранение, поддержание жизни.

До тех пор, пока поддерживается высокий уровень процесса витаукта, живая система сохраняет свои адаптационные возможности.

Чем дольше организм способен сохранять высокий уровень приспособления, тем дольше он будет жить, однако адаптационные возможности человека небеспредельны, в определенных ситуациях могут развиваться проявления параадаптации.

Проявления витаукта не могут компенсировать трансформации, развивающиеся в процессе старения, и в конечном итоге нарастают кардинальные изменения в организме.

Когда старение начинает преобладать над процессами витаукта, бурно прогрессирует возрастная деградация организма, которая в конечном итоге приводит к его гибели.