1. Журавлева Т.П. Основи на гериатрията: Учебник. наръчник за студенти от институции по околна среда. проф. образование. М .: ФОРУМ: ИНФРА. М., 2003. 271 стр.

2. Лобачев A.N. Биогенеза на митохондриите по време на клетъчна диференциация и стареене. ВИНИТИ 19.09.85, No 6756-В85 Деп., 1985, с. 28.

3.https: //ru.m.wikipedia.org/wiki/Human_Aging

4. Насоки за геронтология и гериатрия: клинична гериатрия / Под редакцията на V.N. Яригина, A.S. Мелентиев. М.: ГЕОТАР-МЕД, 2003. 523 стр.

Днес има няколко алтернативни теории, които отчасти си противоречат, а отчасти се допълват. Съвременната биология обръща голямо внимание на проблема със стареенето и всяка година се появяват нови факти, които позволяват по-задълбочено разбиране на механизмите на този процес.

Молекулярно-генетични теории. Хипотезата, че причината за стареенето са промените в генетичния апарат на клетката, е една от най-разпознаваните в съвременната геронтология. Молекулярно-генетичните теории са разделени на две големи групи. Някои учени смятат свързаните с възрастта промени в генома като наследствено програмирани. Други смятат, че стареенето е резултат от натрупването на произволни мутации. От това следва, че процесът на стареене може да бъде или естествен резултат от растежа и развитието на даден организъм, или следствие от натрупването на случайни грешки в системата за съхранение и предаване на генетична информация.

Теория на свободните радикали. Почти едновременно изтъкнати от D. Harman (1956) и N.M. Емануел (1958), теорията на свободните радикали обяснява не само механизма на стареене, но и широк спектър от свързани патологични процеси (сърдечно-съдови заболявания, отслабен имунитет, мозъчни дисфункции, катаракта, рак и някои други). Според тази теория причината за клетъчната дисфункция са свободните радикали, необходими за много биохимични процеси – реактивни кислородни видове, синтезирани главно в митохондриите – енергийните фабрики на клетките. Ако много агресивен, реактивен свободен радикал случайно напусне мястото, където е необходим, той може да увреди ДНК, РНК, протеини и липиди. Природата е предвидила механизъм за защита срещу излишните свободни радикали: освен супероксид дисмутазата и някои други ензими, синтезирани в митохондриите и клетките, много вещества, които влизат в организма с храната, имат антиоксидантно действие – включително витамините А, С и Е. Редовна консумация зеленчуци и плодове и дори Няколко чаши чай или кафе на ден ще ви осигурят адекватна доза полифеноли, които също са добри антиоксиданти. За съжаление, излишъкът от антиоксиданти – например при предозиране на хранителни добавки – не само е нездравословен, но дори може да засили окислителните процеси в клетките.

Стареенето е грешка. Хипотезата за „остаряване по погрешка“ е изложена през 1954 г. от американския физик М. Силард. Изучавайки въздействието на радиацията върху живите организми, той показа, че ефектът на йонизиращата радиация значително намалява продължителността на живота на хората и животните. Радиацията причинява множество мутации в молекулата на ДНК и инициира някои от симптомите на стареене, като сива коса или рак. От своите наблюдения Силард стига до заключението, че мутациите са пряката причина за стареенето на живите организми. Той обаче не обясни факта на стареенето на хора и животни, които не са били изложени на радиация. Неговият последовател Л. Оргел смята, че мутациите в генетичния апарат на клетката могат да бъдат или спонтанни, или да възникнат в отговор на агресивни фактори – йонизиращо лъчение, ултравиолетово лъчение, излагане на вируси и токсични (мутагенни) вещества и др. С течение на времето системата за възстановяване на ДНК се износва, което води до стареене на тялото.

Теория за апоптоза. Академик В.П. Скулачев нарича своята теория теория за клетъчната апоптоза. Апоптозата е процес на програмирана клетъчна смърт. Както дърветата се освобождават от части, за да запазят цялото, така и всяка отделна клетка, преминала своя жизнен цикъл, трябва да умре и нова да заеме нейното място. Ако клетката се зарази с вирус или в нея настъпи мутация, водеща до злокачествено заболяване, или просто изтече, тогава, за да не застраши целия организъм, тя трябва да умре. За разлика от некрозата - насилствената смърт на клетките поради травма, изгаряне, отравяне, липса на кислород в резултат на запушване на кръвоносни съдове и т.н., с апоптоза, клетката се разглобява внимателно, а съседните клетки използват нейните фрагменти като строителен материал . Митохондриите също претърпяват самоликвидация - след като изучава този процес, Скулачев го нарича митоптоза. Митоптоза възниква, когато в митохондриите се произвеждат твърде много свободни радикали. Когато броят на мъртвите митохондрии е твърде голям, техните продукти на разпад отравят клетката и водят до нейната апоптоза. Стареенето, от гледна точка на Скулачев, е резултат от факта, че в тялото умират повече клетки, отколкото се раждат, а умиращите функционални клетки се заменят със съединителна тъкан. Същността на работата му е търсенето на методи за противодействие на разрушаването на клетъчните структури от свободните радикали. Според учения старостта е болест, която може и трябва да се лекува, програмата за стареене на тялото може да бъде деактивирана и по този начин да се изключи механизмът, който съкращава живота ни. Според Скулачев основният реактивен кислороден вид, водещ до смъртта на митохондриите и клетките, е водородният прекис. В момента той тества SKQ, лекарство, предназначено да предотврати признаци на стареене.

Теорията на соматичните мутации. Много проучвания показват увеличаване с възрастта на броя на соматичните мутации и други форми на увреждане на ДНК, което предполага, че възстановяването на ДНК е важен фактор за поддържане на дълголетието на клетките. Увреждането на ДНК е типично за клетките и се причинява от фактори като твърда радиация и реактивни кислородни видове и следователно целостта на ДНК може да се поддържа само чрез механизми за възстановяване. Всъщност съществува връзка между дълголетието и възстановяването на ДНК, както е показано от ензима поли-АДФ-рибоза-полимераза-1 (PARP-1), важен играч в клетъчния отговор на предизвикано от стрес увреждане на ДНК. По-високите нива на PARP-1 са свързани с по-дълъг живот.

Теорията за бактериалната интоксикация на тялото. Оригинална хипотеза беше изложена от изключителния руски биолог И.И. Мечников (1845-1916), който смята, че стареенето е резултат от интоксикация на организма с метаболитни продукти на бактерии, живеещи в чревния тракт, и продукти на азотния метаболизъм на самия организъм (пикочна киселина). Образуват се отровни вещества, включително скатол, индол, фенол (карболова киселина), крезол, кадаверин (трупна отрова), тирамин и други токсини.

Теломерната теория на Оловников. В много човешки клетки загубата на способността им да се делят е свързана със загубата на теломери в краищата на хромозомите след определен брой деления. Това се дължи на липсата на ензима теломераза, който обикновено се експресира само в зародишни и стволови клетки. Наскоро беше установено, че оксидативният стрес също може да има ефект върху загубата на теломери, като значително ускорява този процес в определени тъкани.

В момента няма основна теория за стареенето, всички те заемат важно място в науката.

Библиографска справка

Мелихова Л.В., Чентиева Л.А., Лущик М.В. ОСНОВНА ТЕОРИЯ НА СТАРЕЕНЕ // Международен студентски научен бюлетин. - 2016. - бр. 4-2 .;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=16084 (дата на достъп: 25.12.2019). Предлагаме на вашето внимание списанията, издавани от "Академията по естествени науки"

Стареенето е естествен процес. И затова е невъзможно да се предотврати старостта и смъртта, но удължаването на живота е отговорна и благородна задача на съвременната медицина.

Познаването на законите, регулиращи развитието на стареенето, неговите механизми е необходимо, за да може лекарят обективно да оцени здравето, да предвиди възможната продължителност на живота и причините за развитието на заболявания. Болести като атеросклероза, артериална хипертония, исхемична болест на сърцето и мозъка, диабет, рак се срещат главно през втората половина от живота на човек и често са свързани с процеса на стареене. Ето защо най-ефективното средство за предотвратяване на тези заболявания са ефектите, насочени към скоростта на стареене.

Произходът на геронтологията датира от древни времена. В трактатите и ученията на древната медицина може да се проследи желанието на човек да удължи живота и активно да повлияе на човешкото дълголетие. Препоръки за постигане на дълголетие са налични в колекциите на Хипократ, канона на медицинската наука на Авицена и древните индийски Веди. В Русия лекарят Фишер е първият, който откроява тези въпроси в книгата си „За старостта, нейните степени и болести“ през 18 век.

Необходимо е стриктно да се разграничат понятията за стареене и старост, причина и следствие. Старост - естествено идващия последен период на възрастово развитие. Стареене - разрушителен процес, който се развива в резултат на увреждащото действие на екзогенни и ендогенни фактори, което нараства с възрастта, което води до нарушаване на физиологичните функции на организма. Стареенето води до ограничаване на адаптивните способности на организма, намаляване на неговата надеждност и развитие на патология, свързана с възрастта. Факторите на околната среда, засягащи биологичните процеси, влияят на продължителността на живота. В хода на еволюцията, заедно със стареенето, възниква и процесът на витаукт . Витаукт - процес, който стабилизира жизнената дейност на организма, повишава неговата надеждност, насочен към предотвратяване на увреждане на живите системи с възрастта и увеличаване на продължителността на живота. Процесите на стареене и витаукта протичат заедно със зараждането на организма. Промяната в отношенията им също разделя цялото индивидуално развитие на три периода - прогресивен, стабилен, деградиращ.

Има индивидуални характеристики на стареенето, които са характерни за индивидите.

Естествено (физиологично) стареенехарактеризиращ се с определена скорост и последователност от промени, свързани с възрастта, съответстващи на биологичните, адаптивните и регулаторните способности на дадена човешка популация. Определя се от пол, вид, генотип. Според статистиката около 40% от столетниците имат благоприятна наследственост.

Преждевременно (ускорено) стареенехарактеризиращ се с по-ранно развитие на свързани с възрастта промени или тяхната по-голяма тежест в определен възрастов период. Преждевременното стареене се насърчава от минали заболявания, неблагоприятни фактори на околната среда, включително стресови ситуации, които могат да повлияят на различни звена във веригата от възрастови промени, да ускорят, изкривят и засилят обичайния им ход.

Бавно движение (забавено)стареенекоето води до увеличаване на продължителността на живота, дълголетието. Възрастовите промени в тези случаи настъпват много по-късно.

Стареенето е свързано с промени, настъпващи на всички нива на организация на живата материя – молекулярно, субклетъчно, клетъчно, системно, целия организъм.

Развитието на стареенето се характеризира с:

- хетерохронизъм - разликата в началото на стареенето на отделните органи и тъкани. Атрофията на тимуса, например, при хората започва на възраст 13-15 години, половите жлези - в климактеричния период (48-52 години при жените), а някои функции на хипофизната жлеза остават на високо ниво до стари възраст.

- хетеротопност - тежестта на процесите на стареене не е еднаква за различните органи и различни структури на един и същ орган (например стареенето на фасцикуларната зона на кората на надбъбречната жлеза е по-слабо изразено от гломерулната).

- хетерокафтност б -свързаните с възрастта промени в тялото се развиват в различни посоки. Например, секрецията на полови стероидни хормони намалява, а гонадотропните хормони на хипофизата се увеличават.

- хетерокинетичност – свързаните с възрастта промени в тялото се развиват с различна скорост. Например промените в мускулно-скелетната система се увеличават бавно с възрастта; промените в редица мозъчни структури настъпват късно, но бързо прогресират, нарушавайки неговата функция.

Една от основните закономерности на стареенето на организма е намаляването на неговите адаптивни и регулаторни способности, т.е. надеждност. Тези промени имат поетапен характер. С остаряването способността за адаптиране към значителни натоварвания първо намалява и в крайна сметка нивото на метаболизма и функцията се променя, дори в покой.

От Средновековието до наши дни продължава търсенето на средства за подмладяване и удължаване на живота, а хората продължават да стареят и умират. Значителен принос за формирането на съвременни идеи за същността на стареенето направиха класиците на руската биология - I.I. Мечников, И. II. Павлов, A.V. Нагорни, А.А. Богомолец. Техните изследвания се характеризират с търсене на фундаменталните механизми на стареенето и желанието да се разработят инструменти, които влияят на продължителността на живота.

I.I. Мечников изложи теория за автоинтоксикация, която гласи, че стареенето е резултат от автоинтоксикацията на организма, свързана с чревната функция. В търсене на противоотрова той посещава България, в село, известно с голям брой столетници. Научава, че патриарсите от този край се хранят основно с кисело мляко. След като изучава микроба, който окислява млякото, той създава известния български бацил, който се превръща в патентовано лекарство. Откритието на Мечников беше широко признато в Русия, но все пак не се оказа „еликсира на младостта“.

I.P. Павлов свързва водещите механизми на стареене с промените в нервната дейност. Учените от неговата школа откриха най-важните модели на свързани с възрастта промени във висшата нервна дейност.

А.А. Богомолец вярва, че водещите механизми на стареене се определят от свързаните с възрастта промени в съединителната тъкан. Въз основа на тези идеи той предлага използването на цитотоксични серуми за положителен ефект върху тялото в напреднала възраст.

A.V. Нагорни и неговата школа събраха голямо количество фактически материал за характеристиките на хода на стареенето и свързаха този процес с затихващото самообновяване на протоплазмата.

В момента има две традиционни гледни точки за причините за стареенето.

1. Стареенето е генетично програмиран процес, резултат от естественото развитие на програма, заложена в генетичния апарат. В този случай влиянието на околната среда и вътрешните фактори може да повлияе, но в малка степен, на скоростта на стареене.

2. Стареенето е резултат от унищожаването на организма в резултат на неизбежния увреждащ ефект от промените, които настъпват в хода на самия живот – стохастичен, вероятностен процес. С други думи, стареенето е разрушителен, вероятностен процес, който се развива в организъм с генетично програмирани свойства.

Стареенето е многопричинен процеспричинени от множество фактори, чието действие се повтаря и натрупва през целия живот. Сред тях са стрес, заболяване, активиране на окислението на свободните радикали и натрупване на метаболитни продукти на пероксид, излагане на ксенобиотици (чужди вещества), недостатъчно отделяне на продукти от разпад на протеини, хипоксия и др.

Стареенето е мултифокален процес... Среща се в различни структури на клетката – ядрото, митохондриите, мембраните и др.; в различни видове клетки – нервни, секреторни, имунни, чернодробни и др. Скоростта на възрастовите изменения се определя от съотношението на стареене и жизненост. Vitaukt означава не просто възстановяване на щетите, настъпили по време на процеса на стареене, това е механизъм за поддържане на надеждността на тялото, способността за възстановяване, за компенсиране на възникналите нарушения.

Възрастови класификации.

Един от основните въпроси в геронтологията е въпросът за възрастта. Има международна класификация на възрастовите групи:

До 45 години - млада възраст

45 - 59 години - средна възраст

60 - 74 години

75 - 90 годишна възраст

Повече от 91 години - столетници.

Всички тези възрастови периоди са условни, границите са индивидуални и представляват индивидуално развитие.

Предложени са няколко дефиниции на възрастта:

1. възраст- продължителността на съществуването на един организъм от момента на раждането до настоящия момент във всяка времева скала.

2. Календар(паспортна, хронологична) - изразена в календарна скала, тоест измерена чрез броя на завъртанията около слънцето.

3. биологичен -степента на истинско здраве, нивото на жизненост и общото здраве на тялото, всичките му функции.

Има няколко вида старост: хронологични, физиологични, психологическии социални.Всички видове старост са взаимосвързани и оказват едно или друго влияние един върху друг.

Хронологична (календарна) старост- броя на изживените години. Мненията на учените за дефиницията на календарната старост бяха разделени. Немският учен патолог Л. Ашоф смята началото на старостта от 65 до 85 години. Съвременните английски физиолози твърдят, че старостта настъпва след 50 години. Съветските демографи С.Т. Струмилин и Б.Ц. Старостта на Урланис се подразделя на старост (60-69), ранна старост (70-79), дълбока старост - след 80 години.

Физиологична (физическа) старостпо-трудно е да се класифицират и поставят възрастови бариери, тъй като процесът на физическото стареене е до голяма степен индивидуален. На една и съща възраст някои хора може да са здрави и да не са стари, докато други, по отношение на здравето си, изглежда изпреварват възрастта си. При един и същ човек различните органи се износват в различна степен и не едновременно.

Психологическа старост.Този тип старост може да се определи като моментът в живота на човек, когато самият той започва да се разпознава като стар. Човек може да осъзнае това твърде рано или твърде късно.

Социална старост.Тази старост зависи от възрастта на цялото общество като цяло. Социалната възраст е свързана със средната продължителност на живота в определена страна за определен период от време. В Замбия, Мали, Афганистан, където средната продължителност на живота е 43 - 44 години, старите хора са "по-млади", отколкото в Япония, Канада, Швейцария.

Стареенето е повече социален, отколкото биологичен процес, различен за различните епохи и култури, за представители на различни социални слоеве и групи. Колкото по-високо е нивото на застаряване на населението като цяло, толкова повече се изтласква индивидуалната граница на старостта. Настъпването на социалната старост зависи не само от демографското застаряване на населението, но и от условията на труд и почивка, санитарно-хигиенните условия, нивото на здравеопазване и социална сигурност, културата и образованието, екологичната безопасност и развитието на социалните производство и задоволяване на материални и духовни нужди. Важно е и наличието на лоши навици, хронични заболявания, травми, наследственост.

Продължителността на живота се определя така да се каже от "колеж" от социално-икономически и политически фактори.

УЧЕБНО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКО РЪКОВОДСТВО

Челябинск

Уралска академия

Федерална държавна бюджетна образователна институция

висше професионално образование

„Уралски държавен университет

физическа култура"

Катедра по спортна медицина и физическа рехабилитация

А. В. Скутин

ФИЗИЧЕСКА РЕХАБИЛИТАЦИЯ В ГЕРОНТОЛОГИЯТА: ИЗБРАНИ ЛЕКЦИИ

Учебно ръководство

за студенти по направление на обучение 034400.68 „Физическа култура за хора с увреждания в здравеопазването (Адаптивна физическа култура)” програма „Физическа рехабилитация”

Челябинск

Методически съвет на UralSUPC

протокол № 3 от 19.11. 2014

Рецензенти:

Професор, гл. Катедра по медицинска рехабилитация и спортна медицина, Държавна бюджетна образователна институция SUSMU на Министерството на здравеопазването на Руската федерация, доктор на медицинските науки А. С. Сабирянов

Професор в катедрата по спортна медицина и физическа рехабилитация на Уралския държавен университет по физическа култура., доктор на медицинските науки Сабирянова Е.С.

Скутин, А. В.

Физическа рехабилитация по геронтология (избрани лекции): учеб. - метод. наръчник за студенти в направление на обучение 034400.68 "Физическа култура за хора с увреждания в здравеопазването (Адаптивна физическа култура)" / А. В. Скутин. - Челябинск: Уралска академия, 2014 .-- 147 с.

Работата описва подробно термините, които се използват най-често в литературата по физическа рехабилитация в геронтологията. Освен това наръчникът предоставя данни за основателите на геронтологията и гериатрията и излага в детайли различни теории за стареенето. Описани са основните физиологични и патофизиологични процеси на стареене при хора в напреднала и старческа възраст.

Работата е структурирана: последователно предоставя данни за разделите на геронтологията, описва клиничната и физиологична картина на стареенето на човека и процесите на забавяне на стареенето (витаукт), предоставя основните постулати за превенция на заболявания в напреднала и старческа възраст, описва различни съвременни геропротектори.

Учебното помагало е предназначено за студенти в направление на обучение 034400.68 „Физическа култура за хора с увреждания (Адаптивна физическа култура)”.

Лекция номер 1.Въведение Геронтологията е наука за старостта и стареенето. Перспективи за развитие, раздели на геронтологията. Кратък исторически преглед ……………………………………………………………………… 6

Лекция номер 2.Стареене и старост ……………………………………………… 12

Лекция номер 3.Стареене и последователност на онтогенетичните процеси. Конституционни особености, принадлежност към определена еколого-популационна група, влияние на социални фактори. Биологична възраст на мъжете и жените ……………………………………………… 14

Лекция номер 4. Общи закони и теории на стареенето ………… ......... 21

Лекция номер 5... Молекулни и клетъчни механизми на стареене ......... 34

Лекция номер 6.Медицинско и социално значение на възрастните и старческите хора. Основи на общата гериатрия. Стареене и болести ......... 36

Лекция № 7. Методи за изследване на здравословното състояние на хора в напреднала и старческа възраст. Стареене на основните функционални системи на тялото. Клинична проява на инволюционни процеси ... ... ......... 41

Лекция номер 8.Грижи и рехабилитация. Общи грижи за възрастни и сенилни хора .................................. .. 62

Лекция номер 9... Физиотерапия. Санаториумно лечение ......... 78

Лекция номер 10.Характеристики на употребата на лекарства в практиката на гериатрията …………… .. ……………………………………… ........ 84

Лекция номер 11... Напредъкът в молекулярната биология и приоритетите на геронтологията в началото на XXI век …………………………………… .......... 93

Лекция номер 12.Средства за предотвратяване на преждевременно стареене (геропротектори) …………………………………………………………………………………………………………… …………………………… .. 95

Лекция номер 13.Стареенето като психологически феномен. Прогерия, феномени на програмирано самоунищожение, сенилни психични разстройства ................... 100

Лекция номер 14.Предотвратяване на стареенето ………………………………………… 111

Лекция номер 15.Съвременни методи на изследване в геронтологията ..... 115

Лекция номер 16.Феноменът на човешкото дълголетие ... ... ... ................... 119

Лекция номер 17... Физиотерапевтични упражнения в практиката на гериатрията ... ... ......... 137

СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНИ ИЗТОЧНИЦИ............................146

Лекция номер 1.

Въведение. Геронтологията е наука за старостта и стареенето.
Перспективи за развитие, раздели на геронтологията. Кратко историческо описание

„Заболяването е преждевременно

придобита старост.

Старостта е естествена болест"

Аристотел

„Старостта е лош навик,

за които активните хора нямат време"

Андре Мороа

„Остаряването е скучно,

но това е единствената възможност
Живей дълго "

„Нашият век е краткотраен. Нищо чудно за нас
да съблазни с преработени стари неща. Вярваме, че сме родени. Всичко, което научаваме от предците "

П. Шекспир. 123-ти сонет

Промяна във възрастовата структура на населението към неговото застаряване -
отличителна черта на съвременната епоха. От 1950 г. относителният дял на хората над 65 години в населението на икономически развитите страни се е удвоил и
е 13-14%, а до 2020 г. ще нарасне до 20%. Демографски
старото население през 21 век ще стане типично за всички страни.

В съответствие с плана за действие, формулиран от Света
Асамблеята на ООН по програмите за стареене, проведена във Виена през 1982 г., по време на
много страни по света са разработили и разработват програми за
подобряване на здравето и качеството на живот на възрастните хора и
старост. Проблемът с рехабилитацията на възрастните хора е свързан с
социални раздели на националните програми.

Говорейки за предпоставките за рехабилитация, има висока степен на
самота, копнеж и изолация при възрастните хора. В същото време те са способни на
не само работят, но и се учат и адаптират към новите условия. Това
трагична ситуация дава на възрастните хора чувство за безполезност,
влошени в условията на съвременното индустриално общество, в
където има култ към младостта и презрение към
старост.

Здравето на човека и самата продължителност на живота му са тясно свързани с естеството на стареенето на тялото. Науката за стареенето - геронтология (от гръцки geron, genus gerontos - старец, старец) изучава нормалния процес на стареене на човек, неговите основни прояви и фактори, които влияят върху естеството, скоростта и интензивността на старческите промени. Гериатрията е тясно свързана с геронтологията - област на медицината, която изучава заболяванията на възрастните и старчески хора. Геронтологията трябва да заема важно място в учебната програма за валеологията като здравна наука, особено след като много промени, които по-късно се наричат сенилни, могат да започнат доста рано - в зряла възраст или дори в младостта. Основата на геронтологията е биологията на стареенето, но проблемът със стареенето е по своята същност сложен: биомедицински, психологически.

Произходът на клиничната гериатрия в Русия е свързан с идеите на С. П. Боткин и трудовете на неговите ученици, публикувани през 90-те години. XIX век. Мисли SP. Боткин за теорията за стареенето на човека, характеристиките на свързаните с възрастта промени в развитието и хода на атеросклерозата и някои други
заболяванията при възрастните хора са отразени в трудовете на неговите ученици и служители. Терминът „гериатрия“ е предложен през 1914 г. от американския лекар J. L. Nacher, който не само го предлага, но и обосновава изискването гериатрията да се обособи като самостоятелна специалност.

У нас от 50-те години. от миналия век основните изследвания са проведени в Института по геронтология на Академията на науките на СССР в Киев, както и в много изследователски институти и в отделите на медицинските институти.

гериатрия- наука за болестите на възрастните и старческите хора.

По аналогия с педиатрията, ако педиатрията изучава заболяванията на тялото на детето, тогава гериатрията - болестите на възрастните хора.

Основните задачи на гериатрията са да изяснява, въз основа на данни за биологията на стареенето на човека, характеристиките на клиничното протичане, диагностика, лечение и превенция на преждевременното стареене. A. Stormer (1983) посочва, че средно 3-4 заболявания се установяват при мъжете и 5,2 при жените. Реалността обаче е много по-сложна. В много случаи патологията на възрастен и стар човек може да се сравни с айсберг, повече от 6/7 от който е скрит под вода. За да разкриете тази скрита част от айсберга, се нуждаете от подробно изследване на тялото на пациента, добро познаване не само на възрастовите характеристики на хода на вътрешните заболявания, но и на симптомите на основните заболявания на нервната, пикочно-половата система и мускулно-скелетната система.

При изследване на възрастни хора по-често се наблюдават диагностични грешки. Това се дължи на факта, че в напреднала възраст реакцията на тялото към болестта е различна, наличието на чести усложнения, както и тълкуването на симптомите на заболяването, което се е появило от самия пациент като проява на напреднала възраст , поради което не търси своевременно лекарска помощ. Цялата концепция за "стареене" е по същество приложна наука. Той обхваща група от влияния, които сме идентифицирали поради разрушителния им ефект, с други думи, защото хората не ги харесват.

Някои теоретични биолози са фалирали в тази област, развивайки философски скептицизъм относно това дали стареенето изобщо представлява някаква „определена единица“. В абстрактен смисъл това наистина не е нищо повече от болест. Същите тези биолози обаче, когато наближат седемдесетте си години, несъмнено ще се сблъскат с поредица от промени, които през някакъв обозрим период от време трябва да доведат до смърт. Тъй като биологията не е просто форма на празно любопитство, нейната цел е да създаде начини да поддържа хората активни и здрави за по-дълго време, отколкото е било досега, с други думи, да удължи живота на отделен човек. В днешно време хората с право очакват, че „науката“ ще осигури изпълнението или поне ще намери начини за реализиране на дългогодишните стремежи на човека, които нашите предци неуспешно са се опитвали да осъществят с помощта на магия, или поне да намерят средства за това. .

Под влияние на изследванията, необходими за реализирането на тези стремежи, се променя и характерът на самите стремежи, които стават реалистични; така че в наше време повечето хора предпочитат дълголетието, което е постижимо, неосъществимо физическо безсмъртие. Между другото, терминът "потенциално безсмъртие" изчезва от биологичната литература.

Възможно е геронтолозите да трябва повече от веднъж да защитават легитимността на формулирането на проблема за удължаване на човешкия живот, особено в наше време, когато има учени, които се стремят да намерят етични аргументи срещу препоръчителността на удължаването на човешкия живот, поне в онези общества, към които самите те не принадлежат.

Видяхме, че стареенето, биологично казано, не е достатъчно добре дефинирано понятие. При повечето животни се наблюдава само в изкуствени условия и за повечето от нас вероятно би било безсмислено да се отделят толкова усилия за такава произволно изолирана част от онтогенезата, ако основният стремеж на хората не беше свързан с това. И тъй като това е така, медицината винаги е смятала удължаването на активния живот за една от най-очевидните си цели. Геронтологията се различава от другите клонове на медицинската биология по това, че докато повечето медицински изследвания са насочени към правене на правоъгълна крива на оцеляване на човека, геронтологията се стреми да удължи този правоъгълник и да изтласка точката на прегъване доколкото е възможно. Забележките на автори като Фогт заслужават упрека, отправен от Джеймс Паркинсън (1755-1824): „Ако населението не е доволно от средствата за препитание, не природата е виновна, а неспособността на политиците да откриват скрити недостатъци в законите за разпределение и присвояване на имущество." Отлагането на настъпването на старостта, както и други постижения в областта на управлението на околната среда, трябва да бъде придружено от подходящо преструктуриране на обществото.

Социалните, икономическите и политическите фактори несъмнено играят водеща роля за предотвратяване на смъртта в предстарческа възраст. Въпреки това, без значение какви проблеми възникват във връзка с бъдещото увеличаване на видовата възраст на човек, медицината може да си позволи да се отнася до
всички протести, основани на егоистично и грешно
тълкувайки биологията на човешките общности със заслуженото презрение като смесица от невежество и псевдонаука.

Очарованието на изследователите от предишни години с магическо подмладяване не е от полза за развитието на науката, но най-малкото е напълно хуманно занимание.

Възможните социални последици от дълголетието, които вероятно са най-важният практически аспект, изобщо не са разгледани в тази книга. Целият ход на еволюцията свидетелства за съществуването на връзка между оцеляването в напреднала възраст и наличието на социални форми на живот.

През последните 160 години продължителността на живота в икономически развитите страни непрекъснато нараства със среден темп от три месеца годишно. Това явление, както и значителното застаряване на населението на икономически развитите и развиващите се страни, тоест увеличаването на неговата структура от дела на възрастните хора, което стана особено забележимо през последната четвърт на 20-ти век (Шулц-Аелен , 1997; Vaupel et al., 1998; Tinker, 2002; Kalache, Gatti, 2003), предизвика естествено и значително повишаване на интереса към геронтологията и преди всичко към изследването на първичните механизми на стареене на организми и популации и фактори, които определят продължителността на живота.

Геронтологията (на гръцки geron, geront (os) - старец + учение за логос) е наука, която изучава законите на стареенето на живите същества, включително хората, и старостта. За първи път терминът е предложен от И. И. Мечников през 1903 г. (цит. по: Мечников, 1988). В „Етюди на оптимизма“ Иля Илич подчертава, че изучаването на старостта представлява не само голям теоретичен интерес, но в същото време и практическо значение. Съвременната геронтология е интердисциплинарна наука, която включва биологията на стареенето, клиничната геронтология (гериатрия), геронтопсихологията и социалната геронтология (герохигиена). Терминът "гериатрия" е въведен през 1909 г. от американския лекар I. L. Nasher. През 1914 г. той публикува първата книга в Съединените щати, озаглавена Гериатрия: болести на старостта и тяхното лечение.

Задачата на биологията на стареенето е да изясни основните механизми на стареене в организмите и популациите и факторите, които определят продължителността на живота. Изучаването на биологията на стареенето включва както експериментални изследвания върху животни от различни видове, така и клинични изследвания на хора в различни периоди от живота. Застаряването на населението е един от най-важните проблеми, който в момента придобива голямо значение за икономическите и социални политики не само на развитите, но и на развиващите се страни. По целия свят все повече хора доживяват до старост (60–74 години) и напреднала възраст. В момента и в бъдеще за няколко поколения повечето хора имат достатъчна възможност да доживеят до 75 години или повече. През следващите години се очаква по-нататъшно постепенно застаряване на населението с преобладаващо нарастване на възрастните (75 и повече години).

Вниманието към проблемите на гериатрията в здравните и социалните заведения, всички медицински работници и лица, работещи в сродни области, свързани с предоставянето на гериатрична помощ, става все по-важно при решаването както на индивидуалните проблеми на пенсионерите, насочени към запазване на техните физически, психически и
социално здраве и задачи, свързани с икономиката на държавата, нарастването на благосъстоянието на цялото население на страната.

Има много проблеми, които са общи за
по-възрастните групи и цялото население. В същото време някои от тях отразяват специфичните особености и потребности на възрастните и старческите хора.

На първо място това са въпросите за оказване на медико-социална помощ. Проблемите с продължаването на работа, подготовката за преминаване към пенсионна възраст и определянето на рационален начин на живот са неотделими от тях.

Прогресивно застаряване на населението на развитите страни и
свързаните с него проблеми на фона на напредъка на биологията и медицината стимулират развитието на геронтологията.

Геронтологията (науката за стареенето) има три основни раздела.

Биологията на стареенето- раздел по геронтология, съчетаващ
изследване на процеса на стареене на живите организми (висши животни и хора) на различни нива на тяхната организация: субклетъчно, клетъчно, тъканно, органно и системно. Изучаването на стареенето на целия организъм обединява дейността на биолози и лекари - от специалисти в областта на молекулярната биология и генетика до специалисти в областта на експерименталната и клиничната физиология, патофизиологията, патоморфологията и др. Резултатите от тяхната работа допринасят към разбиране
механизми на нормалното стареене на животните и хората, разкриват причините за развитието на патологични процеси, присъщи на стареещото тяло, характеристиките на хода на различни заболявания при хора от по-възрастните групи.

Гериатрия или гериатрична медицина -преподаване на заболявания на възрастните и старческите хора: особеностите на тяхното клинично протичане, лечение, профилактика, организация на медико-социалната помощ.

Гериатричната медицина изучава заболявания, които основно съпътстват старостта: загуба на паметта, сенилна деменция, остеопороза, фрактура на бедрото, аденом и рак на простатата. Заболявания, характерни за други възрастови групи, но със специфични особености в напреднала възраст (атеросклероза с нейните усложнения, симптоматична артериална хипертония, хипертония, сърдечна недостатъчност, късен диабет, хронични неспецифични белодробни заболявания, психична депресия, онкологични заболявания и др. ).

Социална геронтологияизучава влиянието на условията на живот върху процеса на стареене на човек и разработва мерки, насочени към премахване на отрицателното въздействие на факторите на околната среда. Това е доктрината за връзката между възрастта на застаряващия човек, неговото здраве и представяне в околната среда.

Социалната геронтология се занимава с въпросите на санитарната статистика, влиянието на фактора на стареенето върху развитието на страната и, обратно, развитието на страната върху нивото на осигуряване на възрастните хора, положението на възрастните хора в семейството и обществото. , взаимоотношения между поколенията и др.

Социалната геронтология обединява представите за начина на живот на застаряващото лице (работа в предпенсионна и пенсионна възраст, хигиена на храната, почивка, физическа активност, лична хигиена и др.), а също така открива причините за ранното професионално остаряване.

1 Дайте определението за геронтология и гериатрия.

2 Назовете основните раздели на геронтологията, дайте техните определения.

Лекция номер 2

Стареене и старост

За дълго време живот и смърт в идеалистичен и вулгарен
материалистичната философия се разглежда като две категории, които се отричат една друга. Истинската дефиниция на техните взаимоотношения е дадена от Ф. Енгелс: „Дори и сега физиологията не се счита за научна, която не разглежда смъртта като съществен момент от живота, която не разбира, че отричането на живота се съдържа по същество в самия живот, т.е. че животът винаги се мисли от гледна точка на с необходимия му резултат, който е постоянно в своя зародиш – смъртта. Диалектическото разбиране на живота е точно това, до което се свежда”.

Така в хода на живота се формира стареене, което в крайна сметка отрича живота, което води до смъртта на организма. Болести като атеросклероза, артериална хипертония, исхемична болест на сърцето и мозъка, диабет, рак се срещат главно през втората половина от живота на човек и често са свързани с процеса на стареене. Ето защо най-
Ефективни средства за предотвратяване на тези заболявания са ефектите, насочени към скоростта на стареене. При различни комбинации и различна степен на клинична симптоматика се наблюдават: атеросклеротични лезии на съдовете на сърцето и мозъка (исхемична болест на сърцето, атеросклеротична енцефалопатия), симптоматична артериална хипертония, хипертония, белодробен емфизем, неопластични процеси в белите дробове и храносмилателния тракт. органи, кожа, хроничен секреторен гастрит, жлъчнокаменна болест, хроничен пиелонефрит, аденом на простатата, захарен диабет, остеохондроза на гръбначния стълб, артроза, често (до 10% от възрастните хора) депресия, очни заболявания (катаракта, глаукома), загуба на слуха (в резултат на слухов неврит или отосклероза) и др.

Диагнозата и анализът на съпътстващата патология изискват от лекаря да има широк спектър от познания и не само свързани с възрастта промени в органите и системите, но и симптомите на някои заболявания на нервната система, опорно-двигателния апарат, пикочно-половата система, особеностите на протичането на хирургични заболявания, онкологична бдителност и др.

Характеристики на клиничното протичане на заболяванията. Възрастните и възрастните хора могат да страдат от заболявания, възникнали в млада или зряла възраст. Основно това се отнася до някои възпалителни, метаболитни процеси, персистиращи функционални нарушения с продължително хронично протичане. Подобно на младите хора, те могат да развият остри, включително инфекциозни, заболявания. Въпреки това, възрастовите характеристики на тялото причиняват значителни отклонения в хода на тези заболявания. Най-характерният нетипичност, неотзивчивост, гладкостклинични прояви на заболявания.

Старецът е склонен да бъде бавен
нарастващи патологични процеси, на възраст 40-45 години вече протича процесът на "натрупване" на заболявания. В напреднала и особено старческа възраст структурата на заболеваемостта се променя значително поради намаляване на броя на острите заболявания и увеличаване на броя на заболяванията, свързани с прогресията на хроничните патологични заболявания. Клиничните наблюдения на особеностите на развитието и протичането на заболяванията при хора от по-възрастни групи показват, че отдавна установените диагностични схеми за много
вътрешни (и онкологични) заболявания не са приложими в гериатричната практика. Диагнозата, подобно на терапията, при по-възрастните хора изисква различен подход, отколкото при по-младите хора. Това се дължи на редица причини: а) по-бавно и често прикрито протичане на неопластични процеси във вътрешните органи, пневмония, инфаркт на миокарда, белодробна туберкулоза, захарен диабет, което е тясно свързано с развитието на атеросклерозата и нейните усложнения; б) различен генезис и протичане на стомашни язви, развиващи се на базата на атеросклероза; в) влиянието на клинично изразени възрастови процеси в костите и ставите на гръбначния стълб, причиняващи както нарушения на кръвообращението в редица големи съдове, така и специални симптоми, които често са причина за погрешна диагностика на сърдечни заболявания; г) латентното протичане на катастрофи в коремната кухина, изискващи спешна хирургична интервенция.

Сред причините са много други особености на хода на острите заболявания, причинени от новите свойства на застаряващото човешко тяло, промените в неговите защитни, включително имунни реакции. Острите заболявания често стават субхронични; тежестта на увреждането на тялото не съответства на леката симптоматика на заболяването.

При наблюдение на пациенти в напреднала и старческа възраст,
При оценката на тяхното състояние и извършването на диагностика е необходимо да се вземе предвид не само степента на отклонение от възрастовите показатели на нормата, но и хетерогенността на степента и скоростта на развитие на инволюция, дегенеративно-дистрофични процеси, които обикновено се наблюдава при преждевременно стареене и поява на нови качества на адаптивни механизми в различни системи на тялото. Сърдечно-съдовата система е подложена предимно на промени; стареенето на храносмилателната система протича с най-бавни темпове.

Необходимо е стриктно да се разграничат понятията за стареене и старост, причина и следствие.

Старост -естествено идващия последен период на свързано с възрастта развитие.

Стареене- разрушителен процес, който се развива в резултат на увреждащото действие на екзогенни и ендогенни фактори, който нараства с възрастта, което води до недостатъчност
физиологични функции на тялото. Стареенето води до ограничаване на адаптивните способности на организма, намаляване на неговата надеждност и развитие на патология, свързана с възрастта. Участието на факторите на околната среда в развитието на стареенето оправдава търсенето на оптимален начин на живот, условия на околната среда, които допринасят за забавянето на скоростта на стареене. Факторите на околната среда, засягащи биологичните процеси, влияят на продължителността на живота. Времето на настъпване на старостта. Възрастовите периоди нямат резки граници. Заедно с увеличаването на продължителността на живота се промениха и представите за времето на настъпване на старостта.
И така, средната продължителност на живота в древен Рим е била 28-30 години, следователно 40-годишните хора се считат за стари хора, а 60-годишните - за депоненти, подходящи само за жертвоприношения. Според класификацията на СЗО възрастта 45-59 се счита за средна, 60-74 се счита за възрастни, хората на 75 и повече години се наричат стари и над
90 години - дълголетници.

1 Какво е старостта и остаряването? Основната им разлика.

2 Какви процеси са характерни за старостта?

3 Исторически аспекти на оценката на възгледите на населението за старостта.

Лекция номер 3

Стареене и последователност на онтогенетичните процеси. Конституционни особености, принадлежност към определена еколого-популационна група, влияние на социални фактори. Биологичната възраст на мъжете и жените.

В общественото мнение има дълбоко вкоренено схващане за по-ранното и по-бързо остаряване на жените. Това се отразява в предпочитанията, които обикновено се дават на онези бракове, когато младоженецът е по-възрастен от булката, но не и обратното. Тук обаче се бъркат две явления, които не съвпадат напълно помежду си. Според биологичните процеси, според геронтолозите, жените остаряват по-бавно и живеят с 6-8 години по-дълго. Например, подобни промени в тъканите на възрастните жени и мъжете настъпват в последните осем години по-рано, тоест биологичното стареене на жените настъпва по-късно. Голямата жизненост на жените се запазва през целия им живот. Първоначално се залагат повече мъжки ембриони и през първите години от живота и дори през второто или третото десетилетие може да се запази известен превес на мъжете, но до края на третото десетилетие броят на двата пола е почти равен, а след това численото преобладаване на жените нараства с нарастващи темпове. Сред столетниците на 100-годишна възраст съотношението е приблизително три до четири жени към един мъж. Вероятно определена роля може да играе защитната функция на женските полови хормони - естрогени, които имат антисклеротичен ефект, и общата по-голяма устойчивост на женското тяло като адаптация към повишен биологичен стрес по време на раждане. След менопаузата атеросклерозата се развива по-бързо при жените.

От друга страна, както вече споменахме, жените имат повече
плодовитостта спира рано и рязко. Това също е вид адаптация, защита на застаряващия организъм от вече непоносимото натоварване, свързано с бременността и раждането. Женското увяхване често е придружено от "маскулинизация": загрубяване на гласа, черти на лицето, промени във фигурата, походката, жестовете, появата на окосмяване по лицето (по брадичката, горната устна), склонност към оплешивяване.

Тези процеси обаче в никакъв случай не са задължителни и могат да варират значително от човек на човек. Обикновено при здрави жени менопаузата е безболезнена, въпреки че може да има нарушения на кръвообращението („горещи вълни“) и някои заболявания. Именно върху тези явления се основава концепцията за по-ранно остаряване на жените, въпреки че, както видяхме, тя не е съвсем адекватна на общото остаряване, отразявайки просто по-ранно „избледняване“ на жените, често свързано със загуба на сексуална активност. привлекателност.

Подобна информация.

11 юли 2008 г

Механизмите на стареене са доста сложни и разнообразни. Днес има няколко алтернативни теории, които отчасти си противоречат, а отчасти се допълват. Съвременната биология обръща голямо внимание на проблема със стареенето и всяка година се появяват нови факти, които позволяват по-задълбочено разбиране на механизмите на този процес.

МОЛЕКУЛНО-ГЕНЕТИЧНИ ТЕОРИИ

Хипотезата, че причината за стареенето са промените в генетичния апарат на клетката, е една от най-разпознаваните в съвременната геронтология.

Молекулярно-генетичните теории са разделени на две големи групи. Някои учени смятат свързаните с възрастта промени в генома като наследствено програмирани. Други смятат, че стареенето е резултат от натрупването на произволни мутации. От това следва, че процесът на стареене може да бъде или естествен резултат от растежа и развитието на даден организъм, или следствие от натрупването на случайни грешки в системата за съхранение и предаване на генетична информация.

Теломерна теория

През 1961 г. американският геронтолог Л. Хейфлик установява, че човешките фибробласти – кожни клетки, способни да се делят – „в епруветка“ могат да се делят не повече от 50 пъти. В чест на откривателя това явление беше наречено „лимитът на Хейфлик“. Хейфлик обаче не предложи обяснение за това явление. През 1971 г. изследовател от Института по биохимична физика на Руската академия на науките A.M. Оловников, използвайки данни за принципите на синтеза на ДНК в клетките, предложи хипотеза, според която „пределът на Хейфлик“ се обяснява с факта, че при всяко клетъчно делене хромозомите леко се съкращават. Хромозомите имат специални крайни области - теломери, които след всяко удвояване на хромозомите стават малко по-къси и в един момент се скъсяват толкова много, че клетката вече не може да се дели. След това постепенно губи своята жизнеспособност - точно това, според теорията на теломерите, е стареенето на клетките. Откриването през 1985 г. на ензима теломераза, който завършва съкратените теломери в зародишните клетки и туморните клетки, осигурявайки тяхното безсмъртие, е блестящо потвърждение на теорията на Оловников. Вярно е, че границата от 50-60 деления не е валидна за всички клетки: ракът и стволовите клетки теоретично могат да се делят за неопределено време; в жив организъм стволовите клетки могат да се делят не десетки, а хиляди пъти, но връзката между стареенето на клетките и теломерите скъсяването е общопризнато. Любопитно е, че самият автор наскоро реши, че хипотезата за теломерите не обяснява причините за стареенето, и първо предложи още една, редузомна, а след това и втора, не по-малко фантастична - лунната гравитация. И двамата не получиха нито експериментално потвърждение, нито одобрение от партньори.

Елевационна (онтогенетична) теория на стареенето

В началото на 50-те години на миналия век известният руски геронтолог В.М. Дилман изложи и обоснова идеята за съществуването на единен регулаторен механизъм, който определя моделите на свързаните с възрастта промени в различни хомеостатични (поддържащи постоянството на вътрешната среда) системи на тялото. Според хипотезата на Дилман основната връзка в механизмите както на развитие (лат. Elevatio – издигане, в преносен смисъл – развитие), така и на последващо стареене на организма е хипоталамусът – „проводник“ на ендокринната система. Основната причина за стареенето е свързано с възрастта намаляване на чувствителността на хипоталамуса към регулаторните сигнали от нервната система и жлезите с вътрешна секреция. През 1960-те и 80-те години. с помощта на експериментални изследвания и клинични наблюдения е установено, че именно този процес води до свързани с възрастта промени във функциите на репродуктивната система и хипоталамо-хипофизна-надбъбречната система, която осигурява необходимото ниво на глюкокортикоиди, произведени от надбъбречната кора - "хормони на стреса", ежедневни колебания в тяхната концентрация и повишена секреция по време на стрес и в крайна сметка до развитие на състояние на т. нар. "хиперадаптоза".
Според концепцията на Дилман стареенето и свързаните с него заболявания са страничен продукт от изпълнението на генетичната програма на онтогенезата – развитието на организма. Онтогенетичният модел на свързаната с възрастта патология разкри нови подходи за превенция на преждевременното стареене и свързаните с възрастта заболявания, които са основните причини за човешката смърт: сърдечни заболявания, злокачествени новообразувания, инсулти, метаболитна имуносупресия, атеросклероза, захарен диабет. възрастни хора и затлъстяване, психична депресия, автоимунни и някои други заболявания. От онтогенетичния модел следва, че развитието на болестите и естествените старчески изменения може да се забави, ако състоянието на хомеостаза се стабилизира на нивото, достигнато до края на развитието на организма. Ако забавим скоростта на стареене, тогава, както V.M. Дилман, възможно е да се увеличат видовете граници на човешкия живот.

Адаптивна регулаторна теория

Моделът на стареене, разработен от изключителния украински физиолог и геронтолог V.V. Фролкис през 60-те и 70-те години на миналия век се основава на широко разпространеното убеждение, че старостта и смъртта са генетично програмирани. „Връхната точка“ на теорията на Фролкис е, че свързаното с възрастта развитие и продължителността на живота се определят от баланса на два процеса: заедно с разрушителния процес на стареене се разгръща процесът на „против стареене“, за който Фролкис предлага термина „ vitaukt" (лат. vita - живот, auctum - увеличаване) ... Този процес е насочен към поддържане на жизнеността на организма, неговата адаптация и увеличаване на продължителността на живота. Концепцията за борба със стареенето (vytaukte) стана широко разпространена. Така през 1995 г. в САЩ се провежда първият международен конгрес по този проблем.

Съществен компонент на теорията на Фролкис е разработената от него генно-регулаторна хипотеза, според която първичните механизми на стареене са нарушения във функционирането на регулаторните гени, които контролират активността на структурните гени и в резултат на това интензивността на синтеза на протеини, кодирани в тях. Свързаните с възрастта нарушения на генната регулация могат да доведат не само до промяна в съотношението на синтезираните протеини, но и до експресия на преди това неработещи гени, появата на несинтезирани преди това протеини и в резултат на това до стареене и клетъчна смърт.

V.V. Frolkis вярва, че генно-регулаторните механизми на стареенето са в основата на развитието на често срещани видове патология, свързана с възрастта - атеросклероза, рак, диабет, болести на Паркинсон и Алцхаймер. В зависимост от активирането или потискането на функциите на определени гени ще се развие този или онзи синдром на стареене, тази или онази патология. Въз основа на тези идеи беше предложена идеята за генно-регулаторна терапия, предназначена да предотврати промените, лежащи в основата на развитието на патология, свързана с възрастта.

СТОХАСТИЧНИ (ВЕРОЯТНОСТНИ) ТЕОРИИ

Според тази група теории, стареенето е резултат от произволни процеси на молекулярно ниво. Говорихме за това по-горе: много изследователи смятат, че стареенето е следствие от натрупването на случайни мутации в хромозомите в резултат на износването на механизмите за възстановяване на ДНК - коригиране на грешки при копирането му по време на клетъчното делене.

Теория на свободните радикали

Почти едновременно изтъкната от D. Harman (1956) и NM Emanuel (1958), теорията за свободните радикали обяснява не само механизма на стареене, но и широк спектър от свързани патологични процеси (сърдечно-съдови заболявания, отслабване на имунитета, нарушена мозъчна функция , катаракта, рак и някои други). Според тази теория причината за клетъчната дисфункция са свободните радикали, необходими за много биохимични процеси – реактивни кислородни видове, синтезирани главно в митохондриите – енергийните фабрики на клетките.

Ако много агресивен, реактивен свободен радикал случайно напусне мястото, където е необходим, той може да увреди ДНК, РНК, протеини и липиди. Природата е предвидила механизъм за защита срещу излишните свободни радикали: освен супероксиддисмутазата и някои други ензими, синтезирани в митохондриите и клетките, много вещества, които влизат в организма с храната, имат антиоксидантно действие, вкл. витамини А, С и Е. Редовната консумация на зеленчуци и плодове и дори няколко чаши чай или кафе на ден ще ви осигурят адекватна доза полифеноли, които също са добри антиоксиданти. За съжаление, излишъкът от антиоксиданти – например при предозиране на хранителни добавки – не само е нездравословен, но дори може да засили окислителните процеси в клетките.

Стареенето е грешка

Хипотезата за „остаряване по погрешка“ е изложена през 1954 г. от американския физик М. Силард. Изучавайки въздействието на радиацията върху живите организми, той показа, че ефектът на йонизиращата радиация значително намалява продължителността на живота на хората и животните. Радиацията причинява множество мутации в молекулата на ДНК и инициира някои от симптомите на стареене, като сива коса или рак. От своите наблюдения Силард стига до заключението, че мутациите са пряката причина за стареенето на живите организми. Той обаче не обясни факта на стареенето на хора и животни, които не са били изложени на радиация.

Неговият последовател Л. Оргел смята, че мутациите в генетичния апарат на клетката могат да бъдат или спонтанни, или да възникнат в отговор на агресивни фактори – йонизиращо лъчение, ултравиолетово лъчение, излагане на вируси и токсични (мутагенни) вещества и др. С течение на времето системата за възстановяване на ДНК се износва, което води до стареене на тялото.

Теория за апоптоза (клетъчно самоубийство).

Академик В.П. Скулачев нарича своята теория теория за клетъчната апоптоза. Апоптозата (на гръцки „опадане на листата“) е процес на програмирана клетъчна смърт. Както дърветата се освобождават от части, за да запазят цялото, така и всяка отделна клетка, преминала своя жизнен цикъл, трябва да умре и нова да заеме нейното място. Ако клетката се зарази с вирус или в нея настъпи мутация, водеща до злокачествено заболяване, или просто изтече, тогава, за да не застраши целия организъм, тя трябва да умре. За разлика от некрозата - насилствената смърт на клетките поради травма, изгаряне, отравяне, липса на кислород в резултат на запушване на кръвоносни съдове и т.н., с апоптоза, клетката се разглобява внимателно, а съседните клетки използват нейните фрагменти като строителен материал .
Митохондриите също претърпяват самоликвидация - след като изучава този процес, Скулачев го нарича митоптоза. Митоптоза възниква, когато в митохондриите се произвеждат твърде много свободни радикали. Когато броят на мъртвите митохондрии е твърде голям, техните продукти на разпад отравят клетката и водят до нейната апоптоза. Стареенето, от гледна точка на Скулачев, е резултат от факта, че в тялото умират повече клетки, отколкото се раждат, а умиращите функционални клетки се заменят със съединителна тъкан. Същността на работата му е търсенето на методи за противодействие на разрушаването на клетъчните структури от свободните радикали. Според учения старостта е болест, която може и трябва да се лекува, програмата за стареене на тялото може да бъде деактивирана и по този начин да се изключи механизмът, който съкращава живота ни.

Според Скулачев основният реактивен кислороден вид, водещ до смъртта на митохондриите и клетките, е водородният прекис. В момента той тества SKQ, лекарство, предназначено да предотврати признаци на стареене.

В момента съществуват много теории за стареенето, повечето от които разглеждат действителните механизми на стареене - това са на първо място теорията за оксидативното увреждане (Harman, 1987; Sohal, Weindruch, 1996) и теломерната теория - (Словников А.М. , 1971, Hayflick, 1998). Въпреки че разкриват основните механизми на стареенето, тези теории обаче не установяват преки граници на продължителността на живота (LB), тъй като те не определят скоростта, с която тези механизми се развиват и по този начин колко бързо протичат процесите на стареене. Друга част от теорията е посветена на развитието на стареенето във времето, преди всичко теорията за скоростта на живот (TTZh - Pearl, 1928, Sohal, 1986; Lints, 1989).

През последните години теорията за окислителното увреждане все повече се използва като концепция, която най-адекватно отразява натрупания запас от знания за механизмите на стареенето (Harman, 1987; Fleming et ai, 1992; Sohal, Weindruch, 1996; Orr, 1996 ; Жижина и Блухтерова, 1999) ... Тази теория твърди, че причината за стареенето е производството на оксиданти, които увреждат структурите на тялото и „продължителността на живота на организмите със същата метаболитна скорост трябва да корелира с нивото на тяхната антиоксидантна защита“ (Fleming et al, 1992). В момента е установена тясна връзка между TTZ и теорията за окислителното увреждане: „Теорията за скоростта на живот при стареене може да бъде изразена като теория за свободните радикали, базирана на факта, че свободните радикали възникват като нормален метаболитен продукт ” (Парсънс, 1996).

Всички съвременни теории за стареенето по един или друг начин са свързани с концепцията за хомеостаза на тялото. Генетичните изследвания разкриват дълбоки връзки между продължителността на живота и способностите на тялото (Tatar, 1999). В теоретичната геронтология концепцията за хомеостаза се разглежда в по-широк контекст, отколкото в нейното класическо разбиране (Arking, 1991; Holliday, 1995). Във физиологията хомеостазата се счита за поддържане на постоянството на химичния състав на телесните течности (Cannon, 1932; Sarkisov, 1981; Novoseltsev, 1978). Физиологичните механизми на хомеостазата осигуряват доставката на кислород (кръвообращение, дишане) и хранителни вещества (храносмилателната система), както и елиминирането на отпадните продукти (отделителни системи). За геронтологията интерес представлява постоянството на клетъчните структури – соматична хомеостаза, която се поддържа от молекулярно-генетични и клетъчни механизми (Sohal, Weindruch, 1996; Tatar, 1999).

Физиологичните механизми на хомеостазата работят в по-бърз времеви мащаб от соматичните, което е кардинално важен факт за теоретичната геронтология. При хората бързата времева скала обхваща диапазон от няколко секунди до няколко часа (например в този диапазон се активират последователни механизми в кръвоносната система - Guyton, 1982). Бавната времева скала отразява свързаните с възрастта промени в соматичните механизми на хомеостазата (Comfort, 1967; Frolkis, Muradyan, 1992).

Важен аспект на хомеостатичния подход към стареенето е концепцията за естествената смърт като „смърт от старост”. „Медицинският модел на болестта... предполага, че смъртта винаги е резултат от развитието на болестта; ако нямаше болест, нямаше да има смърт ”(Fries, 1980; Hyflik, 1998). Всъщност от определена възраст способността на организма да поддържа хомеостазата намалява и в един момент дори слабите смущения правят възстановяването му невъзможно. „Неизбежният резултат е естествената смърт, настъпваща дори и без заболяване” (Fries, 1980, стр. 131). Въпреки това, естествената смърт от старост в резултат на изчерпване на хомеостатичните ресурси се превръща в забележима причина за смърт само когато индивидите са напълно защитени от влиянията на околната среда. Днес това важи само за експериментални популации от животни, по-специално - насекоми.

Въз основа на съвременната версия на теорията за скоростта на живот е разработен хомеостатичен модел на стареене, при който физиологичното стареене се свързва с натрупването на оксидативни увреждания в организма в рамките на общите биологични концепции за хомеостазата на тялото (Новоселцев и др., 1997, Новоселцев и др., 2000)

Възрастно насекомо влиза в жизнения цикъл с хомеостатични механизми (тяната им сила се определя от генотипа) и антиоксидантния защитен механизъм (чувствителността на организма към действието на оксидантите също се определя от неговия генотип, който определя възрастовия модел на неговия „окислителен уязвимост” Б.

Жизнените процеси са свързани с консумацията на кислород (скоростта на потребление се описва от времевия модел Wz). Пропорционално на потреблението на кислород в тялото се произвеждат оксиданти и се натрупват оксидативни увреждания, което води до свързано с възрастта намаляване на стойността на S. В резултат на това доставянето на кислород към тялото постепенно намалява и сегашното квазистационарно нивото на кислорода, обозначено със символа X, бавно намалява, като на определена възраст пада до максимално допустимото ниво XD При достигане на това ниво настъпва смърт.

По този начин стареенето се представя като свързано с възрастта намаляване на хомеостатичните способности на организма, а скоростта на стареене се определя от два фактора – скоростта на потребление на кислород (със страничен ефект под формата на производство на оксидант) и ефективността на антиоксидантна защита.

2 ОСНОВНА СЪВРЕМЕННА ТЕОРИЯ ЗА СТАРЕЯНЕ В ЖИВ ОРГАНИЗЪМ

Всички теории за стареенето могат да бъдат разделени грубо на две големи групи: еволюционни теории и теории, базирани на случайно увреждане на клетките. Първите смятат, че стареенето не е необходимо свойство на живите организми, а е програмиран процес. Според тях стареенето се е развило в резултат на еволюцията поради някои от ползите, които дава на цялото население. За разлика от тях, теориите за увреждане предполагат, че стареенето е резултат от естествен процес на натрупване на щети във времето, с които тялото се опитва да се бори, и че различията в стареенето между организмите са резултат от различната ефективност на тази борба. Последният подход сега се счита за установен в биологията на стареенето. Някои изследователи обаче все още защитават еволюционния подход, а други напълно пренебрегват разделението на еволюционни теории и теории за увреждане. Последното твърдение е отчасти резултат от промяна в терминологията: в някои скорошни работи терминът „еволюционни теории“ се отнася не до теориите за „програмирано стареене“, които предполагат еволюционната поява на стареенето като полезен феномен, а до подход, който описва защо организмите трябва да стареят, за разлика от въпроса за биохимичните и физиологични основи на стареенето. Хормонално-генетичният подход е, че в процеса на живота на човек, започвайки от раждането, се наблюдава повишаване на прага на чувствителност на хипоталамуса, което в крайна сметка след 40 години води до хормонален дисбаланс и прогресивно нарушаване на всички видове метаболизъм, в т.ч. хиперхолестеролемия Поради това лечението на заболявания на напреднала възраст е необходимо да започне с подобряване на чувствителността на хипоталамуса.

Теорията на апоптозата (клетъчно самоубийство).Академик В.П. Скулачев нарича своята теория теория за клетъчната апоптоза. Апоптозата (на гръцки „опадане на листата“) е процес на програмирана клетъчна смърт. Както дърветата се освобождават от части, за да запазят цялото, така и всяка отделна клетка, преминала своя жизнен цикъл, трябва да умре и нова да заеме нейното място. Ако клетката се зарази с вирус или в нея настъпи мутация, водеща до злокачествено заболяване, или просто изтече, тогава, за да не застраши целия организъм, тя трябва да умре. За разлика от некрозата - насилствената смърт на клетките поради травма, изгаряне, отравяне, липса на кислород в резултат на запушване на кръвоносни съдове и т.н., с апоптоза, клетката се разглобява внимателно, а съседните клетки използват нейните фрагменти като строителен материал .
Митохондриите също претърпяват самоликвидация - след като изучава този процес, Скулачев го нарича митоптоза. Митоптоза възниква, когато в митохондриите се произвеждат твърде много свободни радикали. Когато броят на мъртвите митохондрии е твърде голям, техните продукти на разпад отравят клетката и водят до нейната апоптоза. Стареенето, от гледна точка на Скулачев, е резултат от факта, че в тялото умират повече клетки, отколкото се раждат, а умиращите функционални клетки се заменят със съединителна тъкан. Същността на работата му е търсенето на методи за противодействие на разрушаването на клетъчните структури от свободните радикали. Според учения старостта е болест, която може и трябва да се лекува, програмата за стареене на тялото може да бъде деактивирана и по този начин да се изключи механизмът, който съкращава живота ни.

Теория на свободните радикали.Почти едновременно изтъкната от D. Harman (1956) и NM Emanuel (1958), теорията за свободните радикали обяснява не само механизма на стареене, но и широк спектър от свързани патологични процеси (сърдечно-съдови заболявания, отслабване на имунитета, нарушена мозъчна функция , катаракта, рак и някои други). Според тази теория причината за клетъчната дисфункция са свободните радикали, необходими за много биохимични процеси – реактивни кислородни видове, синтезирани главно в митохондриите – енергийните фабрики на клетките.

Адаптивна и регулаторна теория.Моделът на стареене, разработен от изключителния украински физиолог и геронтолог V.V. Фролкис през 60-те и 70-те години на миналия век се основава на широко разпространеното убеждение, че старостта и смъртта са генетично програмирани. „Връхната точка“ на теорията на Фролкис е, че свързаното с възрастта развитие и продължителността на живота се определят от баланса на два процеса: заедно с разрушителния процес на стареене се разгръща процесът на „против стареене“, за който Фролкис предлага термина „ vitaukt" (лат. vita - живот, auctum - увеличаване) ... Този процес е насочен към поддържане на жизнеността на организма, неговата адаптация и увеличаване на продължителността на живота. Концепцията за борба със стареенето (vytaukte) стана широко разпространена. Така през 1995 г. в САЩ се провежда първият международен конгрес по този проблем.

Теломерна теория.През 1961 г. американският геронтолог Л. Хейфлик установява, че човешките фибробласти – кожни клетки, способни да се делят – „в епруветка“ могат да се делят не повече от 50 пъти. В чест на откривателя това явление беше наречено „лимитът на Хейфлик“. Хейфлик обаче не предложи обяснение за това явление. През 1971 г. изследовател от Института по биохимична физика на Руската академия на науките A.M. Оловников, използвайки данни за принципите на синтеза на ДНК в клетките, предложи хипотеза, според която „пределът на Хейфлик“ се обяснява с факта, че при всяко клетъчно делене хромозомите леко се съкращават. Хромозомите имат специални крайни области - теломери, които след всяко удвояване на хромозомите стават малко по-къси и в един момент се скъсяват толкова много, че клетката вече не може да се дели. След това постепенно губи своята жизнеспособност - точно това, според теорията на теломерите, е стареенето на клетките. Откриването през 1985 г. на ензима теломераза, който завършва съкратените теломери в зародишните клетки и туморните клетки, осигурявайки тяхното безсмъртие, е блестящо потвърждение на теорията на Оловников. Вярно е, че границата от 50-60 деления не е валидна за всички клетки: ракът и стволовите клетки теоретично могат да се делят за неопределено време; в жив организъм стволовите клетки могат да се делят не десетки, а хиляди пъти, но връзката между стареенето на клетките и теломерите скъсяването е общопризнато. Любопитно е, че самият автор наскоро реши, че хипотезата за теломерите не обяснява причините за стареенето, и първо предложи още една, редузомна, а след това и втора, не по-малко фантастична - лунната гравитация. И двамата не получиха нито експериментално потвърждение, нито одобрение от партньори.

Елевационна (онтогенетична) теория на стареенето.В началото на 50-те години на миналия век известният руски геронтолог В.М. Дилман изложи и обоснова идеята за съществуването на единен регулаторен механизъм, който определя моделите на свързаните с възрастта промени в различни хомеостатични (поддържащи постоянството на вътрешната среда) системи на тялото. Според хипотезата на Дилман основната връзка в механизмите както на развитие (лат. Elevatio – издигане, в преносен смисъл – развитие), така и на последващо стареене на организма е хипоталамусът – „проводник“ на ендокринната система. Основната причина за стареенето е свързано с възрастта намаляване на чувствителността на хипоталамуса към регулаторните сигнали от нервната система и жлезите с вътрешна секреция. През 1960-те и 80-те години. с помощта на експериментални изследвания и клинични наблюдения е установено, че именно този процес води до свързани с възрастта промени във функциите на репродуктивната система и хипоталамо-хипофизна-надбъбречната система, която осигурява необходимото ниво на глюкокортикоиди, произведени от надбъбречната кора - "хормони на стреса", ежедневни колебания в тяхната концентрация и повишена секреция по време на стрес и в крайна сметка до развитие на състояние на т. нар. "хиперадаптоза".

Според концепцията на Дилман стареенето и свързаните с него заболявания са страничен продукт от изпълнението на генетичната програма на онтогенезата – развитието на организма. Онтогенетичният модел на свързаната с възрастта патология разкри нови подходи за превенция на преждевременното стареене и свързаните с възрастта заболявания, които са основните причини за човешката смърт: сърдечни заболявания, злокачествени новообразувания, инсулти, метаболитна имуносупресия, атеросклероза, захарен диабет. възрастни хора и затлъстяване, психична депресия, автоимунни и някои други заболявания. От онтогенетичния модел следва, че развитието на болестите и естествените старчески изменения може да се забави, ако състоянието на хомеостаза се стабилизира на нивото, достигнато до края на развитието на организма. Ако забавим скоростта на стареене, тогава, както V.M. Дилман, възможно е да се увеличат видовете граници на човешкия живот.

Теория за натрупване на мутации(English Mutationsкумулиране теория) - еволюционно-генетична теория за произхода на стареенето, предложена от Питър Медавар през 1952г. Тази теория разглежда стареенето като страничен продукт от естествения подбор (както и, например, еволюционното обяснение за развитието на слепотата при пещерни и подземни животни).

Вероятността за размножаване на индивида зависи от неговата възраст, нараства от нула в момента на раждането и достига пик при младите възрастни организми (непосредствено след достигане на пубертета), след което намалява поради увеличаване на вероятността от смърт от външни (хищници, болести, злополуки) и вътрешни (стареене) причини. В същото време в естествени условия организмите много рядко доживяват до възрастта, когато стареенето става забележимо, тоест смъртността зависи почти изключително от външни причини, за които стареенето няма ефект. По този начин вредните мутации в алелите, които се появяват в млада възраст, са обект на много силен еволюционен натиск, тъй като имат силно влияние върху вероятността от възпроизвеждане. От друга страна, вредните мутации, които се появяват късно в живота, на възраст, до която по-голямата част от населението не оцелява, ще изпитат значително по-малък еволюционен натиск, тъй като техните носители вече са предали гените си на следващото поколение и намаляване на броят на наследниците поради тези мутации е незначителен.

Мутациите могат да повлияят на успеха на даден организъм както пряко, така и косвено. Например, хипотетична мутация, която увеличава риска от фрактури поради намалена фиксация на калций, е по-малко вредна от мутация, която засяга яйцеклетките в матката. От еволюционна гледна точка няма значение защо е намалена способността на организма да се възпроизвежда. Важно е индивидите, които носят вредна мутация, да имат по-малко възможности за възпроизвеждане, ако вредният ефект от тази мутация се прояви по-рано в живота. Например, хората с прогерия (генетично заболяване със симптоми на преждевременно стареене) живеят само 15-20 години и практически не могат да предадат своите мутантни гени на следващото поколение (като се има предвид, че мутацията е доминираща). При такива условия прогерията възниква само в резултат на нови мутации, а не от гените на родителите. За разлика от тях, хората с друго генетично заболяване, болестта на Алцхаймер, която се проявява късно, имат време да оставят потомство преди началото му. Така болестта се предава на нови поколения и е случайна. С други думи, теорията за натрупване на мутации предвижда увеличаване с възрастта на честотата на генетичните мутации, които остават в генофонда.

Теорията за натрупване на мутации позволява на изследователите да направят няколко проверяеми прогнози. По-специално, тази теория предвижда, че зависимостта на максималната продължителност на живота на популацията на потомството от максималната продължителност на живота на майчиния организъм не трябва да бъде линейна, както се наблюдава за почти всеки друг количествен признак, който демонстрира наследственост (например телесна височина ). Това означава, че тази връзка трябва да има необичайна нелинейна форма, с нарастващ наклон за връзката между обхвата на живот на потомството и продължителността на живота на майката сред родителите с по-дълъг живот. Това предсказание следва директно от ключовото твърдение на теорията, че равновесната генна честота, при която е възможна вредна мутация, трябва да нараства с възрастта поради слабия еволюционен натиск срещу тези мутации (Равновесната генна честота означава независимата от времето генна честота, която определя балансът между появата на мутации еволюционен натиск срещу тях).

Според теорията за натрупване на мутации се очаква генетичните промени в максималната продължителност на живота да се увеличат с възрастта. По този начин, в хетерогенна популация, същата промяна във фенотипа съответства на голям брой промени в генотипа. Предвижданото увеличение на адитивната генетична вариация може да бъде открито чрез изследване на съотношението на генетичните промени при условията на подобни фенотипни промени. Това съотношение, така наречената наследственост на продължителността на живота в тесен смисъл, може да се оцени като удвоен наклон на регресионната линия в зависимост от продължителността на живота на потомството спрямо продължителността на живота на майката. Следователно, ако възрастта на смъртта наистина се определя от натрупването на вредни забавени мутации, този наклон се очаква да стане по-стръмен с увеличаване на възрастта на майката при смъртта. Тази прогноза беше потвърдена чрез анализ на генеалогичните данни за наследствеността в европейските кралски особи и благороднически семейства, които са много добре документирани. Установено е, че наклонът на регресионната линия на потомството се увеличава с максималната възраст на предците, както се очаква от теорията за натрупване на мутации. Подобни резултати са получени чрез изследвания на други моделни организми, например плодовата муха Drosophila melanogaster

Днес обаче теорията за натрупване на мутации не е потвърдена за конкретни гени и остава хипотеза, която изисква допълнително потвърждение.

Теория за еднократна сома, понякога теорията за разходната сома (англ. Disposable soma theory) е еволюционно-физиологичен модел, който се опитва да обясни еволюционния произход на процеса на стареене. Теорията е предложена през 1977 г. от Томас Къркууд, тогава сътрудник в Британския национален институт за биологични стандарти и контрол, в негова обзорна статия. Тази теория пита как един организъм трябва да управлява ресурсите си (в първата версия на теорията ставаше дума само за енергия) между поддържането и възстановяването на сомата и други функции, необходими за оцеляването. Необходимостта от компромис при използването на тези ресурси възниква поради ограничените ресурси и необходимостта от избор на най-добрия начин за тяхното използване.

Тази теория е предложена в опит да се създаде еволюционна рамка за разбиране на съществуването и вариациите в процеса на стареене, която е универсална за всички живи организми. Това предполага, че хората трябва да инвестират в поддържане и ремонт на своята сома (периферни части на тялото) в съответствие с техните очаквания за бъдеща продължителност на живота и репродуктивен капацитет. Въпреки това, очакванията на индивида за бъдещите изгледи за препитание и вероятността за възпроизвеждане не са постоянни. За различни видове, а понякога дори и за различни индивиди в рамките на един вид, е необходимо да поддържате вашата сома през различни периоди от време. Теорията за сомовете за еднократна употреба предполага, че видовете и популациите, които имат средно малко външни заплахи и нисък процент на размножаване, трябва да инвестират много повече в защитата на своите сомове, отколкото видовете и популациите, които очакват кратък живот и бързо размножаване. Когато организмите са поставени в защитени условия и освободени от естествения подбор, разликите в ремонта и поддръжката на сома се проявяват като междувидови и междупопулационни различия в скоростта на стареене и максималната продължителност на живота.

Теорията се подкрепя от резултата от наблюдение на популации от диви животни в природата, което показва, че броят и активността на хищниците оказват влияние върху стратегията за оцеляване на популацията. Например, проучванията на популациите на гупи показват еволюция в продължителността на живота, която се проявява много бързо в отговор на промените в смъртността. Популацията на гупи, която расте с повишена смъртност, е по-малка, расте по-бързо, възпроизвежда се на по-ранна възраст и отделя повече ресурси за размножаване, отколкото гупи, които живеят в условия на ниска външна смъртност. Освен това се предполага, че една от причините птиците и прилепите да живеят по-дълго от земните животни с подобен размер е, че способността им да летят ги е освободила от голяма част от еволюционния натиск от хищници, който изпитват сухоземните животни. ... Друго проучване, което потвърждава някои от основите на теорията, е проведено върху две популации от опосуми от Вирджиния. Една популация от опосуми, открити на остров Сапело, Джорджия, няма естествени сухоземни хищници, докато друга, открита на континента, се ловува от пуми, лисици и червени рисове. В резултат на това беше установено, че островната популация ражда по-малко малки от континенталната група и като цяло оцелява до втория размножителен сезон, получавайки втора възможност за размножаване. Членовете на тази група са по-малки по размер, имат 25% по-дълга средна продължителност на живота и 50% по-голяма максимална продължителност на живота от континенталната група.

Важно е да се отбележи, че тъй като теорията за еднократна сома се занимава само с еволюционните аспекти на стареенето, връзката между потреблението, репродукцията и стареенето се разглежда от гледна точка на крайния резултат, а не от конкретни механизми. Ако отделно животно има способността да се възпроизвежда, то не може да очаква биологично безсмъртие, тъй като то трябва да поддържа своята сома само до такова ниво, че средният индивид в популацията да може да оцелее не за времето, необходимо за получаване на необходимия брой потомство. Въпреки това, липсата на репродуктивен капацитет може да има положителен ефект върху стареенето и дълголетието. Това не означава, че има връзка между продължителността на живота, размножаването, поддържането на сом и дълголетието, теорията за сом за еднократна употреба предвижда само компромис между подкрепата на сома и възпроизвеждането, опосредствано от процеса на разпределение на ресурсите. Теорията предполага две причини за промяната на организмите. Първо, увеличаването на очакваната смъртност при възрастни трябва да доведе до намаляване на подкрепата за сома. Ако тялото не очаква да живее дълго, то има по-малко нужда да се защитава. Второ, увеличаването на очакването на скоростта на възпроизводство трябва да доведе до намаляване на подкрепата на сома, тъй като индивидите очакват недостиг на ресурсите, необходими за възпроизводството.

Теорията за еднократна сома не постулира никакви специфични механизми за поддържане на сома и следователно е съвместима с повечето механистични модели на стареене, като натрупване на соматични мутации, променени протеини, митохондриална теория, теория за свободните радикали и т.н. ниски нива на смъртност от външните причини и ниските нива на репродукция също имат най-добрата защита срещу оксидативен стрес и в резултат на протеинови мутации и увреждания. Например, възстановяването (поправката) на ДНК е много по-лошо при гризачи, отколкото при примати, а соматичните клетки на мишки са значително по-чувствителни към оксидативен стрес, причинен от химични методи, отколкото клетките на дългоживеещи бозайници. Епителните клетки на бъбреците на относително дълголетните птици също са по-устойчиви на химически и радиационни увреждания от съответните клетки на мишки.

Като цяло теорията за сома за еднократна употреба предоставя полезна еволюционна рамка за разбиране на процеса на стареене. Голям брой косвени доказателства подкрепят тази теория, но все още липсват подробни експериментални изследвания.

Митохондриална теория.Значението на връзката между молекулярния стрес и стареенето е хипотезирано въз основа на наблюдения върху ефекта от натрупването на мутации в митохондриалната ДНК (mtDNA). Тези данни са подкрепени от наблюдението на увеличение с възрастта на броя на клетките без цитохром с оксидаза (COX), което е свързано с мутации на mtDNA. Такива клетки често имат смущения в производството на АТФ и клетъчния енергиен баланс.

Теорията на соматичните мутации.Много проучвания показват увеличаване с възрастта на броя на соматичните мутации и други форми на увреждане на ДНК, което предполага, че възстановяването на ДНК е важен фактор за поддържане на дълголетието на клетките. Увреждането на ДНК е типично за клетките и се причинява от фактори като твърда радиация и реактивни кислородни видове и следователно целостта на ДНК може да се поддържа само чрез механизми за възстановяване. Всъщност съществува връзка между дълголетието и възстановяването на ДНК, както е показано от ензима поли-АДФ-рибоза-полимераза-1 (PARP-1), важен играч в клетъчния отговор на предизвикано от стрес увреждане на ДНК. По-високите нива на PARP-1 са свързани с по-дълъг живот.

Закон за смъртността на Gompertz-Makeham(понякога просто законът на Gompertz, Gompertz Distribution) е статистическо разпределение, което описва степента на смъртност на хората и повечето животни. Съгласно закона на Gompertz-Makeham, смъртността е сборът от независимия от възрастта компонент (член на Makeham) и зависим от възрастта компонент (функция Gompertz), който нараства експоненциално с възрастта и описва стареенето на организма. В защитени среди, където няма външни причини за смъртта (в лабораторни условия, в зоологически градини или за хора в развитите страни), независимият от възрастта компонент често става малък и формулата се опростява до функцията на Gompertz. Разпределението е получено и публикувано от актюера и математика Бенджамин Гомперц през 1832 г.

Според закона Gompertz-Makeham, вероятността за смърт за фиксиран кратък период от време след навършване на възраст x е:

p = a + bx,

където х е възрастта,

p е относителната вероятност за смърт за определен период от време,

a и b са коефициенти.

По този начин, размерът на популацията намалява с възрастта с двойна експоненциална скорост:

s (x) = exp [- m (bx + c)].

Законът за смъртността на Gompertz-Makeham най-добре описва динамиката на човешката смъртност във възрастовия диапазон от 30-80 години. В областта на по-голяма възраст смъртността не нараства толкова бързо, колкото е предвидено в този закон за смъртността.

Исторически погледнато, човешката смъртност до 50-те години на миналия век е до голяма степен причинена от независимия от времето компонент на закона за смъртността (терминът или параметърът на Makeham), докато зависимият от възрастта компонент (функцията на Gompertz) остава почти непроменен. След 50-те години на миналия век картината се променя, което води до намаляване на смъртността в по-късна възраст и т. нар. „деректангуларизация“ (сплескване) на кривата на оцеляване.

От гледна точка на теорията за надеждността, законът за смъртност на Gompertz-Makeham е законът за неуспех, където степента на риска е комбинация от независими от възрастта неуспехи и неуспехи, свързани със стареенето, с експоненциално увеличаване на процента на тези неуспехи.

Законът на Гомперц е специален случай на разпределението на Фишер-Типет за отрицателна възраст.

Епигенетична теория на стареенето.Клетките бавно губят маркери на потиснат хроматин с течение на времето, което може да бъде свързано с клетъчната диференциация в тялото. Загубата на репресивни маркери рано или късно би трябвало да доведе до дерепресия на спящи транспозони, съответно до увеличаване на количеството на ДНК увреждане, причинено от тях, последвано от активиране на клетъчната система за възстановяване на ДНК. Последните, освен че участват в възстановяването на ДНК, причиняват и неразрешени рекомбинации в теломерите. Възможно е също така транспозонните рекомбинази да могат директно да инициират такива рекомбинации. В резултат на това удължените участъци от теломерната ДНК се превръщат в пръстени и се губят, а теломерите се скъсяват с дължината на изгубената кръгова ДНК. Този процес ускорява загубата на теломерна ДНК десетки пъти и последващата апоптоза на повечето клетки и предопределя стареенето като биологичен феномен. Предложената теория е алтернатива на хипотезата за генетично програмирано стареене и хипотезата за стареене като следствие от натрупване на грешки и повреди, обяснява механизма на ускоряване на загубата на теломери в случай на оксидативен стрес и увреждане на ДНК, както и на връзка между стареенето и появата на тумори.

Еволюционно-генетичен подход.Хипотезата, която формира основата на генетичния подход, е предложена от Питър Медауар през 1952 г. и сега е известна като "теория за натрупване на мутации". Medawar забеляза, че животните в природата много рядко доживяват до възрастта, когато стареенето става забележимо. Според неговата идея алелите, които се появяват през по-късните периоди от живота и възникват в резултат на мутации в зародишните клетки, са подложени на доста слаб еволюционен натиск, дори ако свойства като оцеляване и размножаване страдат в резултат на тяхното действие. По този начин тези мутации могат да се натрупват в генома в продължение на много поколения. Но всеки индивид, успял да избегне смъртта за дълго време, изпитва техния ефект, който се проявява като стареене. Същото важи и за животните в защитени условия.

По-късно, през 1957 г., Д. Уилямс предполага съществуването на плейотропни гени, които имат различен ефект върху оцеляването на организмите през различните периоди от живота, тоест те са полезни в млада възраст, когато ефектът от естествения подбор е силен, но вредно по-късно, когато ефектът от естествения подбор е слаб... Тази идея сега е известна като „антагонистична плейотропия“.

Заедно тези две теории формират основата на настоящото разбиране за генетиката на стареенето. Идентифицирането на отговорните гени обаче има само ограничен успех. Доказателствата за натрупването на мутации остават противоречиви, докато доказателствата за наличието на плейотропни гени са по-силни, но те не са достатъчно обосновани. Примери за плейотропни гени включват теломеразния ген в еукариотите и сигма фактор-70 в бактериите. Въпреки че са известни много гени, които влияят върху продължителността на живота на различни организми, все още не е открит ясен пример за плейотропни гени.

Еволюционен физиологичен подход.Антагонистичната плейотропна теория предвижда, че трябва да има гени с плейотропни ефекти, чийто естествен подбор води до стареене. Наистина са открити няколко гена с плейотропен ефект в различни етапи от живота - сигма-70 в E. coli, теломераза в еукариотите, но не е доказана пряка връзка със стареенето, освен това не е доказано, че това е типично явление за всички организми, отговорни за всичко.ефекти на стареенето. Тоест тези гени могат да се разглеждат само като кандидати за ролята на гените, предвидена от теорията. От друга страна са показани редица физиологични ефекти, без да се идентифицират гените, отговорни за тях. Често можем да говорим за компромиси, подобни на тези, предвидени от теорията на антагонистичната плейотропия, без да дефинираме ясно гените, от които те зависят. Физиологичната основа за подобни компромиси е положена в така наречената теория за еднократна сома. Тази теория пита как един организъм трябва да управлява ресурсите си (в първата версия на теорията ставаше дума само за енергия) между поддържането и възстановяването на сомата и други функции, необходими за оцеляването. Необходимостта от компромис възниква от ограничените ресурси или необходимостта да се избере най-добрият начин за тяхното използване.

Поддръжката на тялото трябва да се извършва само до степента, необходима по време на нормалното време за оцеляване в природата. Например, тъй като 90% от дивите мишки умират през първата година от живота си, главно от студа, инвестирането на ресурси за оцеляване в дългосрочен план ще засегне само 10% от популацията. Така тригодишният живот на мишките е напълно достатъчен за всички нужди в природата и от еволюционна гледна точка ресурсите трябва да се изразходват, например, за подобряване на запазването на топлината или възпроизвеждането, вместо за борба със старостта. По този начин продължителността на живота на мишката най-добре отговаря на екологичните условия на нейния живот.

Теорията за "тело за еднократна употреба" прави няколко предположения, които засягат физиолозите на процеса на стареене. Според тази теория стареенето е резултат от несъвършени функции за възстановяване и поддържане на соматичните клетки, които са адаптирани да отговарят на нуждите на околната среда. Увреждането от своя страна е резултат от стохастични процеси, свързани с жизнената активност на клетките. Дълголетието се контролира от контролиращи гени, които отговарят за тези функции, а безсмъртието на генеративните клетки, за разлика от соматичните, е резултат от голям разход на ресурси и вероятно отсъствието на някои източници на увреждане.ОПАРИН-ХАЛДЕН ТЕОРИЯ ЗА ПРОИЗХОД НА ЖИВОТА СИСТЕМА-СТРУКТУРНА ОРГАНИЗАЦИЯ И САМООРГАНИЗАЦИЯ В ЖИВАТА ПРИРОДА Въглехидрати