Секреты долголетия
Шрифт:
На уровне гипоталамуса находится пульт управления множеством функций. Через гипофиз гипоталамус регулирует рост тела (гормон роста), деятельность щитовидной железы (тиреотропный гормон гипофиза), надпочечников (кортикотропин), функцию молочной железы (лактогенный гормон, или гормон, стимулирующий секрецию молока), репродуктивную функцию. В гипоталамусе и прилегающих к нему отделах мозга («ретикулярной формации») находится центр сна, а также центр, контролирующий эмоции. В гипоталамусе находятся и центр аппетита, и центр теплопродукции и теплорегуляции. Аппетит и рост, сон и бодрствование, эмоциональный подъем и психическая депрессия, наконец, размножение – всё это во многом зависит от деятельности гипоталамуса. По существу, нет ни одной функции в сложной интеграции организма, которая не требовала
Во-первых, гипоталамус приспосабливает деятельность организма к условиям внешней среды. Во-вторых, гипоталамус – это высший орган постоянства внутренней среды или гомеостаза. Вместе с регулируемыми органами гипоталамус работает как своеобразная замкнутая система, обеспечивая постоянство внутренней среды благодаря механизму отрицательной обратной связи.
Стабильность внутренней среды, гомеостаз – обязательное условие свободной жизни организма. Однако одновременно в нем возникает непримиримое противоречие между потребностями роста, развития, размножения и необходимостью стабильности. Для осуществления всех этих потребностей необходимо нарушение стабильности или увеличение мощности регулирующих систем.
В. М. Дильман в своей книге пишет: «У высших организмов необходимо совместить одновременно покой и движение – покой внутренней среды, и движение, дающее развитие. Иначе говоря, системы, обеспечивающие стабильность должны сами развиваться, увеличивая свою мощность; только в этом случае может быть обеспечено сохранение регуляции в движущейся системе» [6].
Согласно автору элевационной теории, закон отклонения гомеостаза распространяется не на все регулируемые функции живого организма, а лишь на три из них. Эти три функции контролируют три основных свойства живого организма: способность живой системы к размножению, приспособлению (адаптации) и регулированию потока энергии (обмену веществ). Когда завершается выполнение программы развития организма, закон отклонения гомеостаза не прекращает своё существование, а, напротив, продолжает выполняться с той же последовательностью, что и раньше. Поэтому если отклонение гомеостаза вначале служит развитию и росту, то затем оно превращается лишь в силу, нарушающую закон постоянства внутренней среды; после завершения роста развитие как бы продолжается, и в результате постепенно начинают формироваться черты, свойственные нормальному старению и болезням старения. Действительно, в процессе старения нарушается гомеостаз: увеличивается уровень сахара, холестерина и т. д. Следовательно, само нормальное старение есть болезнь, вернее, сумма болезней, вызванных нарушением закона постоянства внутренней среды организма.
Увеличение мощности главных гомеостатов в процессе старения означает, что старение и связанные с ним болезни формируются не за счёт снижения, угасания, а, напротив, усиления, перенапряжения деятельности систем, регулирующих энергетические процессы, адаптацию и размножение. Жизнь в процессе старения как бы идёт вразнос, как рано или поздно нечто подобное произойдёт с термостатом, если его регулятор из-за снижения чувствительности будет всё менее и менее сдерживать повышение температуры в системе. Например, известно, что сердце с годами слабеет. Но этому результату (ослаблению) предшествует увеличение его размеров, то есть усиление его мощности. Человек, старея, как бы движется по лестнице, ведущей вверх (поднимается по элеватору).
Возрастные изменения в деятельности трёх основных гомеостатических систем – адаптационной, репродуктивной и энергетической – приводят к возникновению трёх нормальных болезней старения: гиперадаптоза, климакса и ожирения, то есть болезней, которые с той или иной скоростью развиваются всегда в результате закономерного отклонения гомеостаза, связанного с осуществлением программы развития организма. Термином «гиперадаптоз» В. М. Дильман назвал возрастные нарушения в адаптационной системе. Доказательством верности предложенной теории считал учёный то, что десять главных болезней из многих сотен возможных служат причиной смерти каждых восьмидесяти пяти человек из ста. Ими являются: ожирение, сахарный диабет тучных, атеросклероз, гипертоническая болезнь, метаболическая (обменная)
Таким образом, на основе элевационной теории старения появляется возможность искать взаимосвязь между главными и дополнительными факторами развития, созревания и старения организма, а также понять этиологию и патогенез болезней старения. Именно наличие перехода программы развития организма в механизм болезней старения, как считал В. М. Дильман, является неисчерпаемым источником оптимизма в поиске путей и средств противодействия этим болезням. Никто не умирает от старости – люди и в старости умирают от болезней, в принципе излечимых, так как они вызываются нарушением регуляции. Естественная смерть у высших организмов – смерть регулярная!
Глава 8. Теория накопления мутаций
Элевационная теория В. М. Дильмана не могла объяснить того, что же являлось причиной повышения гипоталамического порога, который лежит в основе болезней старения: гиперадаптоза, климакса и ожирения.
Как оказалось, процессы старения, или возрастные изменения деятельности органов и систем, развиваются на клеточном уровне и могут быть объяснены с точки зрения соответствующих молекулярно-генетических теорий [13].
Теория старения в результате накопления мутаций впервые была выдвинута в 1954 году физиком Лео Сциллардом, который пришёл к этому выводу, наблюдая за действием радиации на людей и на животных, сокращавшим их жизнь. Радиация вызывает множественные мутации ДНК, а также ускоряет появление таких признаков старения, как седина и раковые опухоли. Из этого Сциллард сделал вывод, что именно мутации являются причиной старения людей и животных. Он не сумел объяснить, каким образом мутации возникают у людей и у животных, не подвергавшихся облучению, но считал, что они могут являться следствием естественных повреждений клеток.
Вместе с тем было показано, что существует специальная система репарации – восстановления повреждённой ДНК, обеспечивающая относительную прочность её структуры и надёжность в системе передачи наследственной информации. В опытах на животных показана связь между активностью систем репарации ДНК и продолжительностью жизни. Предполагается, что происходит ослабление системы репарации при старении организма. Роль репарации отчётливо выступает во многих случаях наследственного преждевременного старения: прогерии, синдрома Тернера, некоторых формах болезни Дауна и др. Всё же, как считает большинство исследователей, эти репарации недостаточны, и они не приводят к стопроцентному исправлению повреждений.
По мнению некоторых учёных, старение, обусловленное мутациями ДНК, не так серьёзно, как старение, вызванное неисправимыми повреждениями РНК (рибонуклеиновой кислоты), белков и ферментов. Как известно, клеточные РНК образуются в ходе процесса, называемого транскрипцией, то есть в результате синтеза РНК на матрице ДНК, осуществляемого специальными ферментами – РНК-полимеразами. Затем матричные РНК (мРНК) принимают участие в процессе, называемом трансляцией. Трансляция – это синтез белка на матрице мРНК при участии рибосом. Другие РНК после транскрипции подвергаются химическим модификациям и после образования вторичной и третичной структур выполняют функции, зависящие от типа РНК.
Доктор Л. Оргел (1963) предположил, что ошибки в синтезе РНК и белков приводят к старению клеток в результате, как он это назвал, «катастрофы ошибок». Каждая молекула РНК, считанная с ДНК, ответственна за синтез множества копий определённого фермента; РНК служит матрицей, с которой делается множество идентичных копий молекулы белка.
При дефектной РНК каждая белковая молекула или копия будет также дефектна и не сможет эффективно участвовать в реакциях обмена веществ. Кроме того, некоторые ферменты участвуют в производстве белков на базе «матричной» РНК, а другие осуществляют синтез РНК на матрице ДНК. Значит, если ошибка вкралась в структуру РНК или белка, она будет производить всё более ущербные матрицы, что приведёт в конечном итоге к кумулятивному эффекту – лавинообразному накоплению ошибок и к последней катастрофе – смерти.