Когда человек стареет...
Шрифт:
Ведущую роль в регулировании обмена веществ играет нервная система, особенно кора головного мозга. Нервная система регулирует обмен веществ организма с внешним миром, а также взаимосвязанный с внешним обменом внутренний, промежуточный обмен, определяя количество и качество веществ, потребляемых каждой тканью и каждым органом. Это трофическая функция нервной системы. Регуляция обмена веществ нервной системой осуществляется непосредственно, путем импульсов, которые поступают из высших отделов нервной системы к органам и тканям организма, а также посредством гормонов (биологически активных веществ, выделяемых железами внутренней секреции), воздействующих на обмен веществ, продукция и поступление которых также регулируются ею.
Регулирующее влияние коры головного мозга на обменные процессы доказано школой К. М. Быкова. Всякий ранее индифферентный раздражитель, многократно сочетанный во времени с той или иной
В зависимости от функционального состояния организма — покоя, мышечной или умственной деятельности, приема пищи, лекарственных веществ и т. д. — интенсивность обмена веществ, а следовательно, и размеры общих затрат энергии могут значительно колебаться. Величина обмена веществ зависит от пола и возраста, времени суток, сезона, температуры окружающей среды. Наиболее резкое влияние на обмен веществ оказывает мышечная работа и функциональная деятельность щитовидной железы. Выяснено, что у человека и животных наиболее низкие цифры величины расхода энергии наблюдаются при полном мышечном покое, при температуре окружающей среды, соответствующей минимальной активности процессов терморегуляции организма. Относительно постоянный в этих условиях уровень энергетических затрат и — получил название основного обмена. Установлено, что этот обмен чрезвычайно неустойчив и зависит от комплекса раздражителей, воздействующих на нервные центры. Он может устанавливаться на длительный период на разных уровнях. Как показали исследования, в процессе старения происходит снижение основного обмена, особенно четко оно проявляется в глубокой старости. Одновременно с этим уменьшается и общее количество воды в организме, в то время как объем плазмы и внеклеточной воды остается приблизительно постоянным. Особенно обедняются водой к старости мышцы, мозг и печень. Рис. 2 а, б иллюстрирует изменения абсолютного и относительного веса органов человека в процессе старения, которые нельзя отнести только за счет уменьшения воды, так как в связи с возрастом в организме происходят и другие изменения.
Рис. 2. Возрастные изменения органов человека: а — абсолютный вес; б — относительный вес (по М. С. Мильману)
Материальной основой живой материи являются сложные химические системы — белки и нуклеиновые кислоты.
"Жизнь, — писал Ф. Энгельс, — есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел…Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом, и повсюду, где мы встречаем какое-либо белковое тело, которое не находится в процессе разложения, мы без исключения встречаем и явления жизни" [2] .
2
Ф. Энгельс, Анти-Дюринг, М., Госполитиздат, 1950, стр. 77.
Белки — это высокомолекулярные органические вещества, построенные из многих аминокислот. Аминокислоты — органические соединения, входящие в состав всех белковых веществ животных и растительных организмов. Белки являются наиболее важной составной частью живого вещества, его основной структурой и функцией. Они играют основную роль в строении протоплазмы клетки и клеточного ядра. Для роста организма необходимы следующие аминокислоты: лизин, триптофан, метионин, тирозин, лейцин, изолейцин, гистидин, органин, валин, фенилаланин.
Таким образом, белки являются не только главным структурным материалом, но и основой химической активности живой клетки. Системы специфических белков живой плазмы осуществляют свою ферментативную деятельность и производят обмен веществ в организме. Существует ряд специфических белков, которые выполняют функцию гормонов (биологически активных веществ, выделяемых железами внутренней секреции).
Большое значение для организма имеют специфические белки — антитела. Они вырабатываются организмом в ответ на введение "чужеродного" белка. Наиболее характерной фунцией белков является то, что они вместе с нуклеиновыми кислотами определяют и сохраняют специфические особенности отдельных видов организмов и их частей (органов, тканей и клеток). С их существованием связаны все признаки, отличающие живую материю от неживой, а именно: обмен веществ (метаболизм), способность реагировать на окружающую среду и воспроизводимость, которая в свою очередь связана с передачей биологической информации. Белки стимулируют умственную деятельность, увеличивают сопротивляемость организма к инфекциям и т. д.
Белки, входящие в состав живого вещества, являются следствием созидательных процессов. Каждый вид организмов характеризуется свойственными им белками. Развитие видов связано с изменением в химическом и физическом строении белков и вместе с ними нуклеиновых кислот, которые также участвуют и в синтезе белков. Нуклеиновые кислоты — это сложные органические соединения. В их состав входят углеводы, пуриновые и пиримидиновые основания и фосфорная кислота. Структурными единицами их являются нуклеотиды. Нуклеиновые кислоты в организме встречаются в свободном состоянии и в соединении с белками (нуклеопротоиды). Главной функцией нуклеиновых кислот является сохранение и передача наследственной информации. В живых тканях они представлены дезоксирибонуклеиновой (ДНК) и рибонуклеиновой (РНК) кислотами. ДНК содержится преимущественно в клеточном ядре, РНК — в цитоплазме клетки и ее включениях — митохондриях, микросомах и ядросомах. Нуклеиновые кислоты находятся больше всего в тех тканях, где происходят интенсивные процессы роста и размножения.
К сожалению, на данном этапе биохимические исследования возрастных изменений еще очень малочисленны и противоречивы. В частности, на вопрос, какие изменения претерпевают белки в онтогенетическом развитии, исследователи пока не дают четкого ответа. Данные, полученные на разных животных, также противоречивы. Установлено, что общее количество белка в процессе старения систематически снижается. На протяжении жизни у человека изменяется содержание некоторых аминокислот в мышцах, печени, почках, легких и хряще. Но эти изменения в связи с возрастом идут в разном направлении от органа к органу. В некоторых органах они довольно существенно выражены, в других слабее. Это относится и к аминокислотам. Количество одних изменяется, в то время как другие остаются без особых изменений. Некоторыми исследователями замечены особо выраженные снижения количества цистина, метионина, лизина.
Наиболее изученными являются белки плазмы и сыворотки крови. Выяснилось, что в начале и середине жизненного цикла происходит нарастание количества сывороточных белков, а к старости оно уменьшается. Одновременно с этим происходит перераспределение белковых фракций сыворотки, уменьшение альбумина и увеличение глобулина. Как установлено наблюдениями некоторых исследователей, наиболее типичным показателем возраста является альбумино-глобулиновый коэффициент крови, который по мере старения организма постепенно снижается.
Отмечено, что количество фибриногена с возрастом постепенно повышается, а эластина падает. Изменяется и его состав. В старости увеличивается содержание в нем глютаминовой и аспарагиновой кислот.
В коже человека в возрасте от 23 до 80 лет происходит увеличение коллагена. Волокна его в процессе старения становятся более прочными и устойчивыми к температурным воздействиям; повышается его устойчивость и к гидролизу. В старости волокна коллагена хуже набухают, плохо растворяются, а их эластичность становится меньшей. У старых животных снижается расщепляемость коллагена коллагеназой.