Старіння і старість загальні відомості і вікова періодизація

До теперішнього часу в області біології старіння накопичився колосальний фактичний матеріал про вікові зміни на різних рівнях життєдіяльності організму.

У цих умовах особливого значення набуває правильне общебиологическое розуміння сутності старіння.

Помилки на цьому шляху неминуче ведуть до невірного розуміння конкретних механізмів старіння, до невірного визначення ролі і місця старіння і розвитку всього живого в житті і смерті людини.

Помилки на цьому шляху неминуче призводять до крайніх, в однаковій мірі неправильним, варіантів ставлення до контролю над процесом старіння - від повного заперечення його можливості до неадекватного легкого ставлення до проблеми збільшення тривалості життя (ПЖ).

Існують різні визначення старіння, однак в якійсь мірі вони всі обмежені, так як в них процес штучно вичленяється з усієї складності його перебігу. За А. А. Богомольця (1939), старіння слід розглядати як поступове ослаблення реактивності клітин, в основі якого лежать біофізичні і біохімічні зміни клітинного речовини, зміна його фізико-хімічної структури, поступова втрата клітиною здатності до розмноження і до оновлення своїх біохімічних структурних елементів , засмічення клітини укрупненими частками її ж власної клітинної протоплазми.

На думку Орді і Шейді (Ordy, Schjeide, 1972), старіння є зниженням поведінкових, фізіологічних і біохімічних пристосувань до внутрішньої і зовнішньої середовищі. Комфорт (Comfort, 1967) визначав старіння як зміна поведінки організму з віком, яке призводить до зниження виживання і пристосування.

За Стрелера (Strehler, 1977), старіння характеризується універсальністю, ендогенні, поступовістю і руйнівні.

У біологічному плані являє старіння Харківська школа онтофізіологов.

За визначенням Нагорного і співавт. (1963), всі організми від найпростіших до вищих хребетних піддаються віковим розвиток (старіння в широкому сенсі цього слова) і кожна система з неминучістю як до природного слідству приходить до його припинення.

старіння

Отже, незважаючи на існуючі протиріччя, більшість дослідників фіксують увагу на основних проявах старіння.

Старіння - неминуче виникає, закономірно розвивається руйнівний процес обмеження адаптаційних можливостей організму, збільшення ймовірності смерті, скорочення ПЖ, який сприяє розвиткові вікової патології.

Разом з тим при аналізі процесів старіння слід бачити і вивчати не тільки механізми ушкодження, порушення, ослаблення, а й виникають адаптивні зрушення.

Відповідно до адаптаційно-регуляторної теорією (Фролькіс, 1970, 1979) в ході вікового розвитку мобілізуються механізми, спрямовані на збереження і вдосконалення життєдіяльності організму, на підтримку його гомеостазу, на збільшення ПЖ.

Можна припускати, що процес старіння в якійсь формі виник на ранніх етапах еволюції, разом з самим становленням перших проявів життя.

Прообразом або конкретним виразом старіння були порушення в первинних грудочках протоплазми.

Однак, незважаючи на сталість і неминучість індивідуальної загибелі, живі системи удосконалювалися і розвивалися, досягнувши в еволюції найвищого рівня. Це стало можливим тільки завдяки тому, що одночасно з руйнуванням, з деградацією, з розвитком процесу старіння в еволюції і в індивідуальному розвитку виникали адаптаційно-регуляторні зрушення.

Їх комплекс, спрямований на виживання, на збільшення тривалості життя, на підтримку стабільного рівня життєздатності можна визначити як процес вітаукту: від vita - життя, auctum - збільшувати. Прояви процесу вітаукту можна умовно розділити на 2 групи. До першої відносяться генетично міцно закріплені в еволюції механізми, що стали невід`ємною частиною живого, що визначають життєздатність живих систем.

До другої слід віднести поточні адаптації, що виникають по ходу розвитку старіння. Ці генотипические і фенотипічні механізми вітаукту розвиваються на різних рівнях життєдіяльності організму.

Генотипічними і фенотипічні механізми процесу вітаукту

Генотипічними механізмами процесу вітаукту є:

значний вихідний митотический потенціал клітин, що веде до утворення їх великої кількості та звідси більшої надійності організму, що особливо важливо при загибелі частини клітин в процесі старіння;
виникнення більш вираженого регуляторного контролю над внутрішнім середовищем організму в міру еволюції мозку;
виникнення систем більш економного енергетичного забезпечення потреб організму, сприяють здійсненню функції при менших витратах енергії і меншому накопиченні факторів;
менша метаболічна навантаженість білкових структур;
розвиток більш потужних систем репарації ДНК;
виявлення пошкоджень та відновлення клітинних мембран- виникнення більш потужних систем мікросомального окислення, антиоксидантів;
зміна співвідношень адренергической і холінергічної регуляції та ін ..

Всі ці генотипические прояви пов`язані в єдиний процес, що забезпечує високий рівень надійності організму, його довготривалу адаптацію, значну ПЖ.

Існують і фенотипічні прояви вітаукту, постійно виникають у відповідь на багато прояви старіння і також мають адаптивне значення.

До них відносяться:

підвищення інтенсивності гліколізу, збільшення сполучення окислення і фосфорилювання в міокарді;
зростання коефіцієнта фосфорилювання в клітці;
активація ряду ферментів;
посилення біосинтезу ряду білків;
зниження активності ферментів розпаду деяких медіаторів і гормонів в умовах ослаблення їх синтезу;
поява багатоядерності, полиплоидии;
збільшення об`єму мітохондрій в умовах зниження їх числа;
гіпертрофія і гіперплазія апарату Гольджі;
гіперплазія ендоплазматичної мережі;
збільшення поверхні плазматичних мембран;
підтримку в багатьох клітинах незмінною величини мембранного потенціалу;
гіперфункція ряду миокардиоцитов, нейронів, секреторних і інших клітин в умовах загибелі частини цих клітин;
включення в діяльність в звичайних умовах більшого числа капілярів, альвеол, нейромоторную одиниць;
підвищення чутливості до ряду гуморальних факторів на етапі прямого і зворотного зв`язків в системі саморегуляції;
активація деяких місцевих механізмів саморегуляції в умовах ослаблення центрального нервового контролю та багато іншого.

Слід вказати на відносне значення багатьох фенотипічних адаптації, що виникають в ході старіння.

Маючи адаптивне значення при здійсненні одного біологічного процесу, вони можуть порушувати іншого-граючи пристосувальне значення на одному етапі старіння, вони можуть сприяти вікової патології на іншому. Аршавский (1976, 1979) зазначає існування негентропіческіх процесів в онтогенезі.

На думку Катлера (Cutler, 1978, 1979), в ході еволюції виникли процеси антистаріння, що сприяють збільшенню ПЖ. За Катлер, старіння - плейотропний процес, т. Е. Воно є неминучим підсумком, побічним «продуктом» найважливіших біологічних процесів, спрямованих на підвищення життєдіяльності організму.

Нерозривний зв`язок, двуединство процесів старіння і вітаукту визначають хід індивідуального розвитку, онтогенез. Ними повинна займатися онтогенологія - проблема вивчення вікових змін на різних етапах індивідуального розвитку, без штучного вичленовування і протиставлення одних вікових періодів іншим, яка розглядає в єдиному потоці процес вікового розвитку.

Протилежні тенденції в історичному та індивідуальному розвитку виникають завдяки тому, що живі системи є саморегульованими. Саме завдяки саморегуляції, завдяки системним принципом організації функції можливе тривале підтримання життєздатності організму, розвиток в процесі старіння адаптивних зрушень.

Разом з ускладненням біологічної організації якісно змінювався характер перебігу старіння, змінювалося взаємовідношення згасання, порушення і пристосування живих систем. Все більше і більше значення в формуванні процесів, що визначають ПЖ організму, набували нейрогуморальні механізми регуляції.

Дуже важливо, що деякі випадкові, ненаправлення мутації, що виникають в генетично інформативний період, до втрати організмом репродуктивної здатності можуть стати основою адаптації, проявів вітаукту, можуть закріпитися в еволюції завдяки природному відбору.

Зміни різних параметрів організму в ході індивідуального розвитку, в процесі старіння не вкладаються в прокрустове ложе будь-якої схеми.

Одні з них прогресивно знижуються після досягнення зрілості (ряд показників ВНД, функція аналізаторів, розумова і фізична працездатність, секреторна активність статевих залоз, щитовидної залози, травних залоз, скорочувальна здатність міокарда, кількість клітин і ін.), Інші - суттєво не змінюються, до старості (рівень цукру крові, деякі показники кислотно-лужної рівноваги, морфологічний склад крові, мембранний потенціал багатьох клітин, активність ряду ферментів і ін.), треті - прогресивно зростають (синтез ряду гормонів гіпофіза, чутливість деяких тканин до дії гормонів, активність ряду ферментів , АТ, вміст у крові глобулінів, холестерину, лецитину, ліпопротеїдів і т. д.).

Цей неоднаковий хід зміни біологічних параметрів характерний для всього онтогенезу.

Гомеорез

Слід розглядати вікове розвиток як гомеорез. Гомеорез - це траєкторія зміни системи в часі.

Якщо гомеостаз - стабілізована стан, то гомеорез - стабілізований потік. Якщо спробувати дуже умовно уявити собі його протягом, то можна вважати, що в ранньому онтогенезі, в період зростання, відбувається відновлення з суперкомпенсаціей- в зрілості - відновлення з компенсаціей- в пізньому онтогенезі - відновлення з декомпенсацією. Необхідно суворо розмежовувати старіння і старість, як причину і наслідок.

Старість - заключний період вікового розвитку, заключний період онтогенезу. Онтогенез - це весь цикл індивідуального розвитку, від запліднення до смерті, його істотною частиною є і пізні етапи індивідуального розвитку. Включення в онтогенез тільки періоду ембріонального або навіть періоду зростання розриває і невиправдано протиставляє один одному взаємопов`язані етапи індивідуального розвитку.

Вікова періодизація другої половини життя людини складна, так як у міру збільшення його ПЖ змінюються уявлення про час настання літнього і старечого віку.

Рішенням симпозіуму з вікової фізіології (1965) прийнята наступна вікова періодизація життя людини:

Новонароджений - 1-10 днів
Грудної вік - 10 днів-1 рік
Раннє дитинство - 1-3 роки
Перше дитинство - 4-7 років
Друге дитинство - 8-12 років (хлопчики), 8-11 років (дівчатка)
Підлітковий вік - 13-16 років (хлопчики), 12-15 років (дівчата)
Юнацький вік - 17-21 рік (юнаки), 16-20 років (дівчата)
Зрілий вік (перший період) - 22-35 років (чоловіки), 21-35 років (жінки)
Зрілий вік (другий період) - 36-60 років (чоловіки), 36-55 років (жінки)
Похилий вік - 61-74 роки (чоловіки), 56-74 роки (жінки)
Старечий вік - 75-90 років чоловіки і жінки
Довгожителі - 90 років і старше

У табл. 1 приведена періодизація постнатального розвитку білих щурів і людини, розроблена Махинько і Нікітіним (1975).