Процессы регуляции при старении организма.

Часто читают:
Физические упражнения при целлюлите
Упражнения для стройности ног
Талая вода


Питание для продления жизни

Питание, здоровье и продолжительность жизни
Когда становятся стариками
В чем сущность старения
Ускорители старения
Избыточный вес
Умеренно - ограниченное питание
О калорийности питания
За счет чего надо ограничивать питание
Свойства жиров предупреждать атеросклероз
Холестерин - враг или друг?
Сливочное масло
Белки
Витамины
Противосклеротические витамины
Картофель
Минеральные соли
Оздоровители кишечника
Режим питания

 

 

Процессы регуляции и старение организма - окончание.

Неравномерными изменениями в разных звеньях регулирования кровообращения можно объяснить и возрастные сдвиги в сердечно-сосудистой системе. возрастные особенности регулирования деятельности сердечно-сосудистой системы Данные, полученные при изучении этих вопросов, представлены на рис. 23.

Рис. 23. Возрастные особенности регулирования деятельности сердечно-сосудистой системы 1 — снижение лабильности, изменение внутрицентральных связей, ослабление центрального нервного контроля над периферией, повышение чувствительности к гуморальным агентам; 2 — снижение функциональной активности, повышение чувствительности клеток к гормонам и снижение реакционной способности; 3 — снижение лабильности, падение возбудимости, повышение чувствительности к ацетилхолину и ганглиоблокаторам, ослабление процессов синтеза и гидролиза ацетилхолина, деструкция; 4 — ослабление синтеза медиатора, ослабление нервных влияний на ткани, деструкция; 5 — повышение чувствительности к химическим раздражителям, легкая истощимость, снижение энергетического обмена; б — ослабление рефлексов.

Ослабление внутрицентральных связей, сдвиги в центро - периферических взаимоотношениях, ослабление нервных влияний на сердце и сосуды ограничивает адаптационные механизмы кровообращения в старости. Однако повышение чувствительности гемодинамического центра, сердца и сосудов к гуморальным факторам, усиление положительных и ослабление отрицательных обратных связей и т. д.- важный приспособительный механизм, способствующий поддержанию определенного уровня гемодинамики в старости. Вместе с тем надежность всей системы кровообращения с возрастом уменьшается. При действии сильных раздражений у старых животных развиваются катастрофические сдвиги в кровообращении. У взрослых в этих случаях возникают кратковременные, быстро восстанавливающиеся сдвиги в гемодинамике.

Знание изменений нейрогуморальной регуляции при старении организма может явиться основой двух важнейших разделов медицины - возрастной фармакологии и возрастной патологии. В клинической практике недостаточно решить, какой лекарственный препарат следует дать больному. Необходимо знать, в каком количестве, в какой дозе целесообразно вводить лекарства. Каждому врачу известно, что один и тот же препарат в зависимости от дозы может вызывать не только не одинаковый, но даже противоположный эффект. Яд - понятие относительное. В принципе любое вещество в определенных дозах может стать ядом для организма и вместо целебного эффекта вызвать катастрофу, смерть. Однако эффект действия вещества зависит не только от его дозы, но и от функционального состояния организма. При старении обмен и функции организма существенно изменяются. Положение это еще недостаточно учитывается в лекарственной терапии людей пожилого и старческого возраста.

В старости растет чувствительность и падает реакционная способность тканей к гуморальным факторам. Это было выяснено при изучении особенностей влияния гормонов, медиаторов, ряда сосудорасширяющих, сердечных, центрально действующих средств, ганглиоблокаторов и других веществ на организм в старости. Вывод о необходимости применения фармакологических веществ в пожилом и старческом возрасте в дозировках во многих случаях меньших, чем в другие возрастные периоды, основывался как на данных экспериментального анализа, так и на фактах, полученных в исследованиях на человеке. Так, например, было показано, что у старых людей меньшие дозы папаверина, бензокегсония, атропина, дигидроэрготамина, адреналина вызывают изменения деятельности сердечно-сосудистой системы. В старости снижается реакционная способность клеток и тканей, сокращается возможный диапазон изменения обмена и функции при увеличении концентрации многих химических веществ. Вот почему, даже увеличивая дозировку веществ, в ряде случаев нельзя добиться у пожилых и старых людей такого же эффекта, как у молодых. Повышение чувствительности, падение реакционной способности в неодинаковой степени выражено в разных тканях. Вот почему нет и не может быть единых коэффициентов изменения дозировок различных веществ. Кроме того, чувствительность некоторых тканей к ряду веществ в старости падает.

Разработка наиболее эффективных дозировок веществ не может быть основана только на знании возрастных изменений чувствительности, реакционной способности клеток и тканей в старости. Необходимо изучить возрастные изменения обмена веществ в организме, их накопления, выведения. Это особенно важно при многократных введениях лекарственных препаратов.

В старости возникают не только количественные, но и качественные изменения реакций организма на фармакологические вещества. Дело в том, что любой вводимый в организм препарат имеет различные точки приложения своего действия. При старении чувствительность различных звеньев регулирования к различным веществам изменяется неодинаково. Отсюда возможны необычные качественные отличия в действии многих веществ на стареющий организм. Вот один из примеров. Чувствительность гемодинамического центра к папаверину (препарат, часто применяемый при нарушениях кровообращения) в старости больше, чем чувствительность сердца и сосудов. Это вещество, действуя на сосуды, вызывает их расширение и снижает артериальное давление. В том случае, когда точкой приложения их действия становится гемодинамический центр, артериальное давление растет. Вот почему в старости на фоне резкого увеличения чувствительности гемодинамического центра при введении папаверина и других веществ артериальное давление не снижается, а растет. При действии других веществ складывались обратные взаимоотношения - чувствительность объектов регуляции растет больше, чем чувствительность центров.

Итак, не может быть единого, общего для всех веществ принципа построения дозировок лекарственных веществ для людей пожилого и старческого возраста. Для каждой группы веществ необходимо специальное изучение их действия на организм в старости. Возрастная патология проявляется в таких заболеваниях, как атеросклероз, гипертоническая болезнь, коронарная недостаточность, нарушения функции дыхания, пищеварения. Развитие их в той или иной мере связано со сложными сдвигами в механизмах нейрогуморальной регуляции. Вот почему возрастные изменения регуляторных процессов отражаются на особенностях течения ряда заболеваний.

Известно, как велико значение нарушений регуляторных влияний центральной нервной системы в развитии многих болезней. Известно, что нарушение функции коры головного мозга, подкорковых центров, в частности гипоталамуса, может привести к возникновению тяжелейших патологических процессов. В старости ослабляется центральный нервный контроль над деятельностью внутренних органов. Это изменяет характер развития многих проявлений болезни, направленность и выраженность приспособительных механизмов. В механизме развития патологии в старости имеет значение ослабление нервных влияний, рост чувствительности тканей к гуморальным факторам.

Так, при развитии патологии сердечно-сосудистой системы в старости более выражены сдвиги, связанные с гуморальным звеном патологического процесса, и слабее - с усилением рефлекторных влияний. Примеры этого: питуитриновая и рефлекторная экспериментальные гипертонии. Питуитриновая гипертония вызывается введением гормональной вытяжки из задней доли гипофиза. Рефлексогенная гипертония возникает при нарушении механизмов нервной саморегуляции артериального давления.

Б. В. Пугач показала, что при рефлексогенной гипертонии сдвиги артериального давления значительней у взрослых животных: через 15 дней после денервации рецептивных зон артериальное давление у старых кроликов - 140-170 мм, у взрослых-180-210 мм; а при питуитриновой гипертонии сдвиги в артериальном давлении у старых кроликов более значительны, чем у взрослых.

Явление коронарной недостаточности, ограничение кровоснабжения сердца могут быть вызваны чисто гуморальным путем - введением в кровь вазопрессина и нервным - хроническим раздражением блуждающего нерва. При сопоставлении возрастных особенностей развития изменений деятельности сердца в моделях патологических состояний мы выявили ту же закономерность: у старых кроликов резче, чем у взрослых, выражены нарушения кровоснабжения сердца при введении вазопрессина. При нервном пути - у взрослых. Итак, в старости изменяется соотношение нервных и гуморальных звеньев в механизме развития патологических процессов. Это определяет возрастные отличия в течении заболеваний.

Таким образом, чтобы понять механизмы старения какой-либо функциональной системы, необходимо проанализировать взаимосвязи, складывающиеся по принципам регулирования. Знание возрастных изменений только в одном звене может привести к ошибочным выводам.

Клетка - сложная саморегулирующаяся система. При старении изменяются регуляторные взаимоотношения между отдельными органоидами клетки, выполняющими различную функцию. Анализируя пути образования энергии в клетке, мы подчеркивали, что при старении ослабляется аэробный путь (окисление) и нарастает анаэробный (гликолиз). Как понять эту смену соотношений в путях образования энергии в клетке в старости? Что вызывает усиление анаэробного пути образования энергии на фоне ослабления окисления? В. В. Фролькис и Л. Н. Богацкая нашли форму опыта, объясняющую эти сдвиги.

Процессы дыхания и гликолиза пространственно разъединены в клетке. Дыхание происходит в митохондриях, а гликолиз в так называемой гиалоплазме клетки. В последние годы было установлено, что при ослаблении энергетических процессов в митохондриях в них образуется вещество, выходящее в гиалоплазму и стимулирующее гликолиз. Возникло предположение: нельзя ли объяснить изменения энергетики стареющей клетки с позиций регуляции этого процесса? Быть может, снижение образования энергетических веществ приводит в стареющей клетке к усиленному выходу факторов стимуляции анаэробного пути образования энергии и благодаря этим своеобразным "обратным связям" поддерживается энергетический потенциал?

Современная техника позволяет выделять отдельные органоиды клетки в чистом виде. Из ткани сердца старой и молодой крыс были получены митохондрии и гиалоплазма. Затем в пробирке создали "прообраз" новой клетки - смешали "старые" митохондрии с "молодой" гиалоплазмой. В этом случае в гиалоплазме, взятой из молодой клетки, резко усиливался анаэробный путь образования энергии. Если исходную интенсивность гликолиза в гиалоплазме, взятой из сердец 8-12- месячных крыс, принять за 100%, то при добавлении к этой жидкости митохондрий старых животных интенсивность гликолиза возросла до 240%. Следовательно, из "старых" митохондрий выходит в цитоплазму фактор, усиливающий образование энергии, включаются новые регуляторные связи.

Итак, мобилизация обратных связей в системе обеспечения клетки энергией - важнейший механизм приспособления на клеточном уровне. Однако усиление анаэробного пути распада веществ не может компенсировать ослабление окислительного пути образования энергии. В результате энергетические ресурсы клетки снижаются. Падает количество энергетически богатых веществ, в частности, аденозинтрифосфорной кислоты - АТФ.

Всем этим не исчерпываются сложные изменения в системе энергетического обеспечения деятельности клетки. Когда АТФ отдает энергию, заключенную в ее фосфорной связи, она распадается на аденозиндифосфорную кислоту (АДФ) и неорганический фосфор (НФ), осуществляющие "роль" обратной связи, АДФ и НФ стимулирует дыхание и гликолиз. В энергетическом обмене получается своеобразная связь - АТФ, отдавая фосфорную группу, превращается в АДФ, которая, активируя дыхание и гликолиз, способствует в свою очередь синтезу АТФ.

В клетке стареющего организма накапливаются большие количества АДФ. Так, количество АТФ в сердце падает на 20 %, а АДФ растет на 22 %. За счет этого своеобразного усиления обратной связи стимулируются дыхание и резервный путь синтеза энергии - гликолиз. Таким образом, в старости благодаря усилению обратных связей максимально напряжены резервные механизмы образования энергии. В молодом организме эти возможности остаются еще в резерве. Вот почему при напряженной работе стареющий организм становится более "уязвимым", менее "надежным", чем в зрелом возрасте. Определенный уровень обмена поддерживается за счет мобилизации резервов, снижения надежности.

Настоящей революцией в биологии явилось открытие тайны синтеза белка, передачи признаков по наследству. Мы уже говорили о роли нуклеиновых кислот. Система "нуклеиновые кислоты - белок" тоже саморегулирующаяся. Прямые связи основаны здесь на этапе образования белка, обратные - на этапе влияния белка на интенсивность его образования. Благодаря обратным связям процесс синтеза белка становится в организме управляемым. Без этого этапа не могло быть закономерного роста, развития клетки и всего организма. Можно предполагать, что в старости наступают существенные изменения и на этом этапе процесса синтеза белка. Кроме того, благодаря вмешательству общих регуляторных механизмов в процесс биосинтеза белка и, в частности, нервных и гормональных влияний структура и функция отдельных клеток приспосабливаются к потребностям организма. Накопление метаболитов, изменения в механизмах нейрогуморальной регуляции могут тормозить активность определенных цистронов ДНК и приводить к существенным изменениям в биосинтезе белка.

При старении сокращается возможный диапазон изменения активности генов под влиянием регуляторных факторов. Условия, вызывающие стимуляцию работы генов у взрослых животных, могут приводить к угнетению генов у старых животных. Мы считаем, что регуляторное подавление активности измененных генов является первичным механизмом старения. В различных клетках, очевидно, неодинаково выражено соотношение разных звеньев сложного механизма подавления активности генов. Следует подчеркнуть, что признание роли изменений в генетическом аппарате не отрицает возможного значения образования малоактивных белковых комплексов в механизме старения. Можно предполагать и взаимосвязь сдвигов - накопление метаболитов, появление белковых комплексов сказывается на всей системе регулирования генетического аппарата. Признание того, что важнейший механизм возрастных сдвигов в биосинтезе белка связан с торможением определенных звеньев генетического аппарата, с регуляторными влияниями, позволяет предполагать обратимость изменений, теоретически обосновать перспективность эффективного воздействия на ход старения организма, возможности контролирования этого процесса. Следовательно, правильная оценка возрастных изменений генетического аппарата может быть дана при учете неравномерных сдвигов в разных звеньях его регулирования.

Таким образом, при старении организма наступают изменения саморегуляции на разных уровнях его деятельности, благодаря которым длительно поддерживается жизнедеятельность организма. Однако со временем компенсаторные сдвиги становятся недостаточными и в организме развиваются грубые изменения. Изменения саморегуляции различных обменных и функциональных систем играют неодинаковую роль в развитии старения организма. Ограничение активности генетического аппарата клетки в старости ведет к последующему изменению ферментных систем, проницаемости клеточных и субклеточных мембран. В результате страдают окислительные процессы - основная причина изменения энергетики клеток в старости. Сдвиги в энергетических процессах клетки сказываются на биосинтезе белка. Они неодинаково вырадсены в различных клетках организма. Развитие сдвигов в нервных клетках приводит к ослаблению нервных влияний на ткани с последующими серьезными изменениями обмена и функций. Возникновение подобных изменений в сосудистой стенке усугубляет сдвиги в трофике тканей.

Наряду с существованием общих биологических закономерностей изменения обмена и функции в клетках существуют и значительные различия в этих процессах. В одних клетках возрастные сдвиги возникают первично, в других - вторично, под влиянием внеклеточных механизмов. Характер и последовательность возрастных изменений в подобных случаях определенным образом отличаются. Следовательно, старение различных клеток, систем не буквальное повторение сложного процесса, не простое его копирование. Вот почему наряду с поисками общих механизмов старения, следует искать специфику, отличия в течении старения в различных клетках, тканях, системах.

Итак, развиваясь по принципу неравномерных изменений регулирования, при ведущем значении возрастных сдвигов в генетическом аппарате, старение представляет многоканальный, многозвеньевой процесс. В организме течение процесса определяется условиями, совместной жизни клеток, механизмами нейрогуморальной регуляции.

Существенной ошибкой большинства теорий старения в прошлом была их односторонность. Сложный процесс старения объяснялся изменениями, наступающими в каком-либо одном звене структуры и функции организма. Истинные представления о сущности старения похожи на многоэтажное здание со сложной системой взаимосвязи различных его этажей. Отдельные этажи этого здания успешно возводятся в наши дни, и, как часто бывает в науке, строительство не всегда начинается с фундамента.

Предыдущая       Следующая

загрузка...

 Серия статей о природе старения:

Старение и старость.

Эволюция и старение. В тексте статьи есть интересная информация - какова продолжительность жизни в зависимости от региона проживания на территории СНГ

Биологическая организация и старение.

Старение клеток.

Биосинтез белка и механизмы старения.

Старение и энергетические процессы в организме.

Возрастные изменения деятельности различных систем организма.

Работоспособность и возраст.

Процессы регуляции и старение организма. Саморегулирующиеся системы организма.

Процессы регуляции и старение рганизма - продолжение.

Процессы регуляции при старении организма - окончание.

Приспособительные механизмы организма при старении - сохранение постоянства внутренней среды.

загрузка...