Большие биологические часы

Дильман В М

Глава 8. Возрастные изменения в регуляции аппетита

Живые организмы являются

открытыми системами, так как они получают из окружающей среды и отдают в нее энергию и вещество. Наиболее устойчива живая система в стационарном состоянии, при котором приход энергии и вещества идет с постоянной скоростью соответственно их расходу. Поэтому теоретически для увеличения продолжительности жизни необходимо, чтобы стационарное состояние строго поддерживалось на одном уровне после окончания роста организма.

Этого, однако, не происходит. Наиболее наглядный пример -- возрастное увеличение массы жира в организме. Почему же стационарное состояние энергетических процессов не сохраняется?

Обычно ответ на этот вопрос ищут в общих законах физики. Но закон возрастания энтропии не играет решающей роли в открытых системах, к которым принадлежат живые организмы. Теоретически

можно представить существование такой "живой машины", где постоянно поддерживается равновесие между приходом вещества и энергии благодаря способности "живой машины" к регулированию, самообновлению, ремонту и приспособлению к меняющимся условиям внутренней и внешней среды. То обстоятельство, что в живой системе стационарное состояние не сохраняется, заставляет искать причину нестабильности в биологических закономерностях, а не в физических законах.

Наличие стационарного состояния в энергетической системе соответствовало бы точному выполнению закона постоянства внутренней среды организма. Вместе с тем закономерное нарушение стационарного состояния происходит, как я это постараюсь показать, в соответствии с законом отклонения гомеостаза. Хотя живой организм является прежде всего "энергетической машиной", работающей по законам физики и химии, эта машина не может самостоятельно достигнуть стойкого уровня поддержания стационарного состояния, так как его утрата подчинена не физическим закономерностям, а биологическим, от которых живая система не может "отделяться" без того, чтобы не потерять способности к развитию, то есть к существованию.

Поэтому можно утверждать, что организм, стремясь в каждый данный момент к стационарному состоянию, никогда его не обретает, или, иными словами, практически в нормальных условиях стационарное состояние существует в каждый данный отрезок времени, данный момент, но оно утрачивается во времени, подчиняясь диалектике развития.

Рассмотрим на примерах, относящихся к возрастному ожирению, как нарушается энергетическое равновесие в организме по мере старения.

Возрастное увеличение количества жира для краткости называют ожирением, хотя по ряду признаков оно отличается от ожирения как болезни, характеризующейся выраженным избыточным накоплением жира. Было бы правильнее, терминологически разграничивать ожирение-болезнь и возрастное ожирение хотя бы уже потому, что возрастное ожирение практически возникает в том или ином возрасте у всех, тогда как ожирение-болезнь -- удел некоторых.

Даже в том случае, если вес тела по мере старения не возрастет, содержание жира в нем увеличивается. (рис. 5). Показатель веса остается стабильным за счет снижения количества мышечной и костной тканей. Учитывая, что у зрелого мужчины с весом тела в 70 кг имеется примерно 10 кг жира, увеличение веса тела на 10-- 12 кг к 50 годам по сравнению с весом, наблюдавшимся в 20 лет, соответствует, по существу, двукратному увеличению жировой массы.

Как это много -- видно из сопоставления показателя увеличения массы жира с любым другим показателем, охраняемым законом постоянства. Так, например, возрастание артериального давления в 2 раза -- это уже тяжелая гипертония, а возрастание концентрации сахара в 2 раза -- это выраженный сахарный диабет.

Почему же происходит возрастное увеличение веса тела? Наиболее часто на этот вопрос отвечают так: человек по мере старения начинает тратить энергии меньше, чем ее получает. Избыток поступления энергетического материала и создает ожирение.

Однако приведенный ответ не вполне надежен. Его можно считать справедливым лишь в частных случаях, когда действительно либо увеличивается существенно поступление пищи, либо уменьшается расход энергии за счет снижения функциональной активности организма и соответственно снижения теплопродукции. Поэтому если в эксперименте закармливать кого-либо, то воспроизвести ожирение легко. Равным образом, если резко снизить физическую активность и в то же время сохранить обычную норму пищи, вес тела также начнет увеличиваться. Вместе с тем почти каждый может вспомнить такой период в своей жизни (обычно соответствующий возрасту 20--25 лет), когда, несмотря на колебания в физической активности, температуре окружающей среды и пищевом рационе, вес тела оставался практически стабильным. Это означает, что существует регуляция, действие которой направлено на стабилизацию веса тела. Регуляторный механизм может ограничивать вес тела двумя способами: или путем контролирования количества энергии, поступающей в организм с пищей, или путем регулирования теплоотдачи. Первый из этих способов -- контроль за потреблением пищи, или регуляция аппетита, изучен в настоящее время более полно.

Казалось бы, все должно быть просто: если осуществляется контроль веса тела, то аппетит призван точно отражать расход энергии организмом. Соответственно, если физическая активность с возрастом снижается, то количество потребляемой пищи, регулируемое аппетитом, должно уменьшаться.

Однако трудно представить такое устройство, которое хранило бы в своей памяти данные не только о приходе энергетических веществ в организм (как это делает, например, газовый счетчик), но, что значительно сложнее, и о расходе энергии в течение определенного времени в прошлом. Что же есть в действительности? Как следует из новейших исследований, регулятор, контролирующий вес тела, состоит из двух устройств. Первое корректирует содержание жира в организме, но не прямым путем, а косвенно, влияя на уровень в крови инсулина -- гормона поджелудочной железы, необходимого для усвоения глюкозы клетками. Концентрация же инсулина натощак находится в довольно строгом соответствии с количеством массы жира в теле. Если увеличивается количество жира, то увеличивается и уровень инсулина, что влияет на соответствующий отдел гипоталамуса. В результате происходит серия реакций, приводящих к снижению массы жира и тем самым к уменьшению концентрации инсулина. Это гипоталамическое устройство условно можно обозначить как "стратегический центр аппетита", поскольку с его помощью контролируются длительно протекающие процессы поддержания веса тела.

Второе гипоталамическое устройство корректирует уровень в крови энергетических веществ, прежде всего глюкозы, а также, возможно, и жирных кислот. Этот регулятор как бы отмеривает необходимое количество топлива, то есть пищевых энергетических веществ, но не в расчете на длительный срок, как первый регулятор, а в каждый данный момент приема пищи. Поэтому второе устройство условно можно обозначить как "тактический центр аппетита". Рассмотрим, как в соответствии с представлениями классической медицины этот второй гипоталамический регулятор контролирует потребление пищи, Большинство исследователей считают, что в гипоталамусе аппетитом "ведают" два взаимосвязанных центра: пищевой центр и центр насыщения. Если пища не поступает, в крови снижается содержание глюкозы и пищевой центр побуждает организм к еде. В результате приема пищи в крови увеличивается содержание глюкозы, а также инсулина. При достижении определенного уровня концентрации глюкоза стимулирует центр насыщения, что приводит к возникновению чувства насыщения. Параллельно из центра насыщения идут сигналы, вызывающие торможение активности пищевого центра

Классическая медицина, однако, установив, каким образом регулируется аппетит, не дала ответа на вопрос, почему с возрастом у человека происходит нарушение регуляции аппетита. Имевшиеся в распоряжении экспериментальные данные говорили, что повышение аппетита возникает при разрушении центра насыщения. Но трудно представить, что к 30 годам начинается разрушение центра насыщения. А накопление жира в теле тем не менее к этому времени уже происходит. Нельзя было думать и об атеросклеротическом поражении центра насыщения, так как в глубокой старости, когда атеросклероз особенно выражен, аппетит начинает снижаться. Наконец, было вполне очевидным, что аппетит может меняться в любом возрасте в зависимости от многих, условий -- при волнении или страхе или, напротив, в благоприятной обстановке.

В чем же в таком случае заключается причина утраты гипоталамического контроля аппетита по мере старения? Берусь утверждать, что с возрастом снижается чувствительность гипоталамического центра аппетита к действию глюкозы, или, иными словами, повышается порог чувствительности центра насыщения к стимулирующему действию глюкозы.

Действительно, с годами одно и то же количество сахара в пище вызывает все более значительный подъем уровня глюкозы в крови. Так как глюкоза, активизируя центр насыщения, в конечном итоге подавляет аппетит, то чем больше ее в крови после еды, тем быстрее должно, казалось бы, происходить торможение аппетита. Иными словами, по мере старения насыщение во время еды должно было бы наступать быстрее, чем это имело место в молодые годы. Однако с возрастом вес тела увеличивается. Это заставляет признать, что центр насыщения, напротив, становится менее чувствительным к повышению уровня глюкозы. Поэтому-то в среднем возрасте человек успевает съесть больше, чем необходимо, пищи до того, как сработает гипоталамический регулятор аппетита. В "крови соответственно накапливается избыток глюкозы, которая с годами хуже, чем прежде, усваивается мышечной тканью. Лишняя глюкоза попадая в жировую ткань, превращается в жир.