Геронтология. Учение о старости и долголетии
Шрифт:
В 1890–1908 гг. американский эмбриолог Ч. С. Минот (1852–1914) установил и сформулировал основные принципы своей гипотезы биологического старения [28]. Он считает, что старение обусловлено замедлением роста и ослаблением способности к регенерации. Одним из наиболее характерных возрастных процессов является изменение соотношения между клеточной протоплазмой и ядром (цитоморфоз). По мере старения относительный объем клеточной протоплазмы по отношению к ядру становится больше. Обмен веществ и регенерационные процессы в клетке протекают наиболее интенсивно в период эмбрионального роста. Эти процессы продолжаются и в дальнейшие периоды жизни, хотя их количественные отношения иные. Старения — качественно тот же биологический процесс, что и эмбриологическое развитие. Смерть организма это — результат сильной дифференциации его клеток.
Идеи Минота в 1923 г. развил и дополнил немецкий патолог Роберт Рёссле (1876–1956) в своей увлекательно написанной работе о связи между развитием и старением [29].
Эксперименты Карреля с культурами тканей и
Гипотеза о том, что старость наступает в результате совместной жизни большого числа клеток, находит поддержку в предположении, что в действительности старость есть результат дисгармонии индивидуальных клеток, тканей и органов. Мечников также считает конкуренцию клеток этиологическим фактором старения. Значение дисгармонии развития отмечает в своей книге и Рёссле.
Старость можно рассматривать как итог первичной инволюции некоторых тканей или органов. Это, по существу, выражение идеи диспропорции отдельных компонентов в многоклеточном организме. Она была научно подтверждена цитологическими и гисто-патологическими исследованиями во второй половине XIX столетия. Сходные идеи, наивно сформулированные, можно найти и у врачей древности. Они считали, что сердце — источник жизни и центр "внутреннего тепла". Здесь еще раз проявляется исконное противопоставление органа и организма, продолжающееся со времен конфликта между Книдоской и Косской школами, иатро-физической и иатро-химической теориями, спора между Рокитанским и Вирховым, вплоть до современных научных дискуссий. Исходя из этого, легко понять, почему Гиппократ и Гален считали, что стареет организм в целом, а анатомы Александрийской школы полагали, что этот процесс зависит лишь от одного органа. Андре дю Лоренс (1558–1609) писал в 1597 г., что египетские и греческие врачи в Александрии естественной причиной старения считали уменьшение размеров сердца, которое до 50 лет ежегодно увеличивается на две драхмы, а затем постепенно теряет вес. Лоренс не согласен с этой точкой зрения, так как он взвешивал сердца стариков и нашел, что они равны по весу сердцу молодых [13]. Гипотеза о первичном расстройстве сердечной деятельности и кровообращения возродилась в более современной форме в XIX столетии. Многие выдающиеся клиницисты и некоторые патоанатомы считали причиной старости артериосклероз, особенно — артериосклероз коронарных и мозговых сосудов. "Возраст человека определяется возрастом его артерий" — таков афоризм Казалиса. Валли рассматривает старость как результат отложения кальция в мягких органах. Недавние исследования с помощью изотопов (Ca45) показали, что абсорбция кальция мягкими органами старых животных действительно повышена, а обмен веществ замедлен. В настоящее время, однако, ученые отказались от идеи артериосклероза как первичного процесса старения. Большинство современных патофизиологов и патоанатомов считают артериосклероз патологическим осложнением, которое появляется наболее часто в пожилом возрасте, но которое нельзя считать причиной "нормального старения". Таким же образом нельзя считать рак причиной старения.
С древних времен мозг считали одним из благороднейших органов. Алкмеоп Кротонский в V в. н. э. писал, что мозг — это центр чувственного восприятия, местопребывание памяти и мышления. С древних времен и до XIX столетия время от времени отмечалось, что старение в первую очередь обусловлено изменениями мозга. Это были разрозненные наблюдения, скорее намеки. В конце XIX п начале XX в. некоторые видные ученые (Мюльман, Мечников, Рибберт, Рёссле, Черлетти, Фогт) приняли и развили эту идею. Они построили свою теорию на морфологических наблюдениях возрастных изменений нервных клеток и цито-физиологической теории, согласно которой нейроны являются наиболее дифференцированными и наиболее реактивными из всех клеток, но почти нацело лишены способности к регенерации.
Мюльман подробно разъясняет концепцию, разделяемую многими современными геронтологами, согласно которой старость и естественная смерть обусловлены пигментной атрофией нервных клеток в результате накопления липофусцина ("старческого пигмента"), вредного продукта обмена [31]. Вся беда, однако, в том, как указал Альтгаул, что липофусцин может быть не отбросом, но полезным веществом, участвующим в жизнедеятельности клеток. Возможно, накопление липофусцина происходит вследствие ослабления деятельности стареющих клеток, когда они теряют способность расходовать пигмент. Нельзя сказать с уверенностью, какой из этих процессов является первичным: накопление ли липофусцина или старение клеток.
В дальнейшем в клетках коры головного мозга старых людей были найдены различные структурные изменения, например, уменьшение количества телец Ниссла в цитоплазме, увеличение базофилии ядер, амитозное (прямое) деление и т. п., но ни одно из этих изменений нельзя с достоверностью считать первичным процессом старения [32].
Русский физиолог И. П. Павлов (1849–1936) своими обширными исследованиями условных рефлексов дал возможность по-новому рассматривать старость как результат функциональных нарушений высшей нервной деятельности. Его теория старения была развита теоретически и экспериментально русскими учеными Л. А. Андреевым, Л. А. Орбели, В. К. Федоровым, С. А. Медведевым и др. [32]. На международном конгрессе в Мерано в 1957 г. голландец Ж. Гроен доложил теорию, согласно которой старость наступает в результате снижения регуляторной функции промежуточного мозга.
Согласно Роберту Рёссле, старение и естественная смерть высших организмов обусловлены слишком большой дифференцировкой нервных клеток [29]. Быстрее всего стареют те ткани, которые благодаря своей высокой дифференциации потеряли способность к регенерации. Так, нейроны стареют наиболее быстро, а мезенхима — наиболее медленно. Старость людей — это результат постепенной дегенерации центральной нервной системы, вызываемой утерей регенерационной способности нейронов. Эта гипотеза также имеет слабые стороны. Если бы эта теория была правильной, быстрее всего старились бы те организмы, у которых дифференциация клеток выше и которые филогенетически стоят на более высокой ступени. Но этого в природе не наблюдается. Так, человек живет дольше всех млекопитающих (кроме слона и носорога), даже больше большинства других животных.
Недавно советский патофизиолог А. А. Богомолец (1881–1946) выдвинул гипотезу, совершенно противоречащую концепциям Рёссле и большинства других современных ученых. Он стремится доказать, что причиной старения является ретикуло-эндотелиалъная система, т. е. наиболее активная и наиболее жизнеспособная мезенхимная ткань [33].
После сенсационной лекции, которую прочел Ш. Э. Броун-Секар (1818–1894), известный физиолог и невролог, в Парижском биологическом обществе в июне 1889 г., старость начали рассматривать как результат первичной инволюции и гормональной недостаточности половых желез. Броун-Секар, которому в то время было 72 года, заявил, что, проведя опыты на животных, он в течение некоторого времени делал себе подкожные инъекции вытяжки из свежих семенников собак и кроликов, в итоге чего почувствовал себя помолодевшим как физически, так и умственно [34]. Действительная ценность и значение наблюдений Броун-Секара, как и более поздних экспериментов, выполненных Е. Штейнахом, С. А. Вороновым и другими, будут обсуждаться в главе об омоложении. Отмечу, что именно эти эксперименты привели к гипотезе о первичной роли половых желез и их гормонов в этиологии старения. Для подтверждения этой гипотезы можно привести пример эстрального цикла самок, охватывающего три совершенно различных периода жизни. Старческая инволюция женского организма начинается с менопаузы и явно связана с пониженном эндокринной активности яичников.
В XX столетии возникли гипотезы наступления старости вследствие первичной инволюции некоторых эндокринных желез. Так, А. Лоран относит к таким железам щитовидную железу, которая у стариков обычно атрофируется и обедняется в отношении коллоидов [35]. После того как в 1921 г. Г. М. Эванс и П. А. Лонг открыли гормон роста, а П. Е. Смит, Б. Зондек и С. Ашгейм в 1947 г. — гонадотропные гормоны, возросла роль гипофиза как главного регулятора, и эту железу стали считать "биологическим стражем", регулирующим старение всего организма.
Румынский геронтолог К. И. Пархон считает, что старение — это дистрофический процесс, расстройство процессов питания и тканевой корреляции, которая происходит главным образом за счет гормональных нарушений. Пархон подчеркивает роль комплекса "гипофиз — надпочечники — щитовидная железа" и значение витаминов и тому подобных веществ в процессах старения [36].
Экспериментальная и клиническая эндокринология за последнее десятилетие достигла больших успехов, пролив новый свет на генезис некоторых симптомов старения [37]. В то же время стало ясно, что основные проблемы геронтологии нельзя решить только с помощью гормональных факторов. Хотя многие симптомы пожилого возраста можно отнести за счет гипофункции половых желез, щитовидной железы, надпочечников и особенно гипофиза, — все это лишь вторичные явления. Атрофия одной или более эндокринных желез не вызывает состояния идентичного со старостью. Давно известно, что в результате кастрации возникает евнухоидизм, но не старость. Гипофизальная кахексия (болезнь Симмонда) вызывает состояние, более всего напоминающее глубокую старость, но, несмотря на это, сильно отличается от нее. Наиболее вероятно, что инволюция эндокринных желез является не причиной, а результатом старческой инволюции всего организма. Понижение гормональной активности — лишь удобная форма приспособления к общему ослаблению процесса обмена веществ в клетках. Для опровержения уверенности первых экспериментаторов позднее установлено, что стимуляция деятельности эндокринных органов в пожилом возрасте вызывает катастрофу в жизни организма.