arstiteaduste doktor, professor Potekhina Yu.P.

Kaasaegne teadus teab liiga vähe
vananemisprotsesside kohta, et saaksite
välistada tees, et suremus
on halva vanemluse tulemus.
Umberto Eco

Kirjandusest leiate palju vananemise määratlusi, kuid nende tähendus on ligikaudu sama. Vananemine on paratamatult tekkiv, loomulikult arenev organismi kohanemisvõime hävitav protsess, surma tõenäosuse suurenemine, keskmise eluea vähenemine, aidates kaasa vanusega seotud patoloogia arengule.

Vananemise arengut iseloomustavad:

• heterokronism - erinevate rakkude ja elundite vananemise alguse üheaegsus;
• heterotroopia - vanusega seotud muutuste raskuse ebaühtlus erinevates elundites ja isegi sama elundi erinevates struktuurides;
• heterokineetilisus - vanusega seotud muutuste areng keha erinevates organites ja süsteemides erineva kiirusega;
• heterokateftnost - vanusega seotud muutuste mitmekülgsus: mõnede aktiveerimine ja muude eluprotsesside pärssimine.

Joonis: 1. Vanusega seotud muutused aju rakkude vahekorras (A) ja erinevate organite funktsionaalsetes näitajates (B).

Vananemisprotsessi peamised omadused on:

• morfoloogilises mõttes: rakusiseste struktuuride ja rakkude paljunemise halvenemine, funktsionaalselt oluliste rakkude progresseeruv kaotus, seniilne atroofia ja elundite skleroos, mis seisneb funktsionaalselt passiivse sidekoe liigse tekkimises neis; dehüdratsioon, toonuse kaotus ja naha kortsus, depigmentatsioon ja juuste hallinemine;
• ainevahetuse mõttes: rakkude, kudede ja elundite plastainete resünteesi rikkumine; oksüdeerumisprotsesside ja energia akumuleerumise vähendamine koos oksüdeerunud ja muude ballasti ning toksiliste ainevahetusproduktide kogunemisega rakkudesse;
• funktsionaalses mõttes: eluprotsesside neurohormonaalse reguleerimise häire, kohanemiskiiruse ja -astme vähenemine, reaktiivsuse amplituudi vähenemine ning organismi negatiivsete ja patogeensete mõjude suhtes resistentsuse määra vähenemine;
• psühholoogiliselt: intellektuaalsete võimete ja vaimse töövõime langus, eriti meelde jätmise võime, psühho-emotsionaalse reaktiivsuse muutus emotsionaalsest plahvatuslikkusest emotsionaalseks kurtuseks, unehäired.

Joonis: 2. Vanusega seotud muutused erinevates funktsionaalsetes parameetrites rottidel (A) ja inimestel (B, C).

Vananemine võib olla füsioloogiline või patoloogiline. Enneaegset vananemist võivad põhjustada järgmised tegurid:

• mutatsioonid teatud geenides koos progeriaga;
• ametialane kahju;
• keskkonnategurid;
• halvad harjumused.

USA riikliku vananemisinstituudi Baltimore'i pikisuunalise vananemise projekti tulemused on teinud järgmised järeldused:
1. Bioloogilise vanuse määramiseks universaalse testide komplekti puudumine, mis oleks kronoloogilisest vanusest usaldusväärsem.
2. Enamik mõõdetud näitajatest muutub vanuse järgi järk-järgult, mitte hüppeliselt.
(3) Hüppemuutused on vanusega seotud patoloogia arengule iseloomulikumad.
4. Vanuse muutused:
a) mittepatoloogiline (hallid juuksed)
b) muutused, mis võivad kaasa aidata patoloogiliste protsesside arengule (oksüdatiivsete muutuste kuhjumine)

Aastal 1903 pakkus II Mechnikov välja termini "gerontoloogia" (kreeka keelest gerontos - vana mees ja logod - õpetus). Gerontoloogia on teadus vananemise põhjustest, mehhanismidest ja mustritest, vananeva organismi muutustest, nende muutuste mõjust elutegevusele ja eeldatavale elueale, meetmetele selle pikendamiseks.

Vananemise teooriad.

Vananemise teooriad peaksid vastama järgmistele küsimustele:

1. Miks vähenevad organismide elu lõpupoole järk-järgult ja pöördumatult füsioloogilised funktsioonid?
2. Miks erineb eeldatav eluiga või vananemisprotsent liigiti ja liigiti?
3. Miks aeglustavad eksperimentaalsed mõjud vanusega seotud füsioloogiliste ja patoloogiliste muutuste teket?
4. Kas geneetilised ja keskkonnategurid mõjutavad vananemist ja sellega seotud haigusi üksteisest sõltumatult?
5. Kas vanusega seotud muutused kehas suurendavad vastuvõtlikkust haigustele või arenevad haigused iseseisvalt ja ainult süvendavad vananemise ilminguid?
6. Kas me saame tõesti mõjutada inimese vananemist?

Siiani pole ühtegi vananemise teooriat loodud. Vananemise teooriaid on mitukümmend ja see iseenesest viitab üldtunnustatud kontseptsiooni puudumisele. Peaaegu kõik neist muutuvad kahe teema variatsioonideks:
1) vananemine on geneetiliselt programmeeritud protsess;
2) vananemine on stohhastiline, juhuslik protsess, mille põhjustab keha "kulumine" jääkainetega enesemürgituse ja / või pidevalt toimivate kahjulike keskkonnategurite põhjustatud kahjustuste tagajärjel.

A. Weisman (1884) oli üks esimesi, kes pöördus evolutsioonilise argumentatsiooni poole, põhjendades eluea ja vananemisprotsessi suurust ja mehhanisme. Organismi loomulik surm, mis pakub liigile soodsat põlvkonnavahetust, ilmneb kohanemise tunnusena valiku tulemusena, mille eesmärk on vähendada indiviidi eluiga. Kõik vananemise "geneetiliste" teooriate variandid tulenevad Weismanni kontseptsioonist, mille kohaselt maksimaalne eluiga määratakse geneetiliselt mitmerakulise organismi somaatiliste rakkude põlvkondade arvu kujul.

Tundub, et kaasaegne teadus on tõestanud Weismanni hüpoteesi organismi eluea piiramise kohta genoomi sisestatud "kella" tõttu. Seega on kehast eemaldatud ja täisväärtuslikku keskkonda paigutatud fibroblastid (sidekoerakud) võimelised jagama piiratud arvu jagunemisi, mis on umbes 50 (Hayflicki arv), misjärel kultuur sureb. Hiljuti on teada saanud molekulaarne mehhanism, mis piirab fibroblastide jagunemist kultuuris - telomeraasi aktiivsuse vähenemine vananevates kultuurides - see on üks ensüüme, mis tagavad järjestikuste rakupõlvede DNA omaduste säilimise.

Hayflicki arvukaid 60. ja 70. aastate väljaandeid tajusid paljud teadusliku sensatsioonina, mis avas põhimõtteliselt uue lähenemise eeldatava eluea määramise mehhanismide selgitamiseks.

1978. aastal muutis vene teadlane L. A. Gavrilov Weismann-Hayflicki kontseptsiooni, mille tulemuseks olid järgmised peamised järeldused:
1. Hayflicki nähtuse peamine sisu in vitro on post-mitootiliste rakkude kogunemine kultuuri, mis on metaboolselt täielik. Teised teadlased jõudsid samale järeldusele.
2. Postmitootiliste rakkude akumuleerumisega kultuuris ei kaasne jagunevate rakkude absoluutarvu vähenemist kogu tekkiva rakupopulatsiooni kohta, mistõttu pole põhjust rääkida piiratud võimalusest jagada kultuuris kõiki rakke. Vastupidi, näiteks inimese embrüonaalsete fibroblastide kultuuris on rakke, mis jagunevad umbes 170 ja omavad piiramatu jagunemisvõimega tüvirakkude omadusi.
3. Katseid põhjendada geneetiliselt programmeeritud eluea piiri olemasolu viidates rakkude jagunemise piirile ei saa pidada veenvaks.

On lihtne mõista, et uusi fakte arvesse võttes ei ole Hayflicki nähtus enam nii ilmselgelt seotud organismide piiratud eluea probleemiga. Tõepoolest, rakkude massiline surm võib põhjustada organismi surma, samas kui organismi piiratud eluiga ei tulene otseselt rakupopulatsiooni kasvu kiiruse vähenemisest. Pealegi on mitootilise aktiivsuse vähenemine normaalne füsioloogiline protsess, mis on seotud rakkude diferentseerumisega. Kõrgelt spetsialiseeritud funktsiooni täitmine osutub rakkude jagunemisega (närvi- ja lihasrakud) kokkusobimatuks.

Samal ajal on ilmne, et mõne raku üleminek postmitootilisse olekusse loob eeldused organismi regeneratiivsete võimete vähenemiseks ja lõppkokkuvõttes toimivate rakkude arvu vähenemiseks, mida vanusega tegelikult täheldatakse. Seetõttu võib rakupopulatsioonide kineetika uurimine organismi erinevates eluetappides olla väga oluline eluea määravate mehhanismide selgitamiseks.

Telomeerid on heksanuklotiidi (TTAGGG) kordustest koosnevate lineaarsete kromosoomide otstes olevad struktuurid. Rakkude jagamisel kompenseeriva mehhanismi puudumisel hävitatakse telomeerid järk-järgult kuni kriitilise kontraktsioonini, mis viib kromosomaalsete kõrvalekallete ja rakusurma või vananemiseni. Telomeere pikendava ensüümi telomeraasi ekspressioon pärsitakse arengu varases staadiumis inimese kõigis normaalsetes somaatilistes kudedes, selle ensüümi RNA komponendi aktiivsus ja ekspressioon toimub aga peaaegu kõigil pahaloomulise transformatsiooni ja kaugelearenenud vähi juhtudel.

Telomeerse vananemise hüpotees postuleerib, et normaalsetes somaatilistes rakkudes telomeeride piisav kadumine ühel või mitmel kromosoomil soodustab raku vananemist. Kuna enamikus inimrakkudes on telomeerid vananemise ajal kokku tõmbunud, võib telomeeride pikkus olla vananemise ja vananemisega seotud haigestumuse biomarker. Pikaealiste liikide rakud on võimelised jagunema rohkem (A.M. Olovnikov). Selgus, et hiire embrüonaalsed fibroblastid suudavad in vitro kahekordistada nende arvu ainult 14–28 korda, kana 15–35 korda, inimesed 40–60 korda ja kilpkonn 72–144 korda.

Viimastel aastatel on hakatud intensiivselt otsima kandidaate inimeste vananemise ja pikaealisuse geenide rollile. Miner jt. tegi ettepaneku selliste geenide klassifitseerimiseks:

• Geenid, mis on homoloogsed geenidele, mis määravad teiste liikide loomade pikaealisuse;
• Geenid, mis on seotud rakutasakaalu säilitamise ja parandamisega;
• Vananemisega seotud peamiste haiguste tekkimise eest vastutavad geenid.

Geen bcl-2 blokeerib apoptoosi, mis pikendab rakkude elu. Bcl-2 geeniprodukt neutraliseerib hüdroksüülradikaalide toksilist toimet, kaitstes vananevaid rakke oksüdatiivse stressi eest. Geeni p53 funktsioon on vanade mittetoimivate rakkude eemaldamine. Apolipoproteiin E (ApoE) ja angiotensiini konverteeriva ensüümi geenid mängivad olulist rolli lipiidide ainevahetuses ja mõjutavad otseselt eluiga.

Werneri sündroomi (enneaegse vananemise sündroom) eest vastutavas geenis on leitud DNA spetsiaalsed lõigud, mida nimetatakse Alu järjestusteks. Selliseid piirkondi peeti varem "ballast-DNA-ks", mis oli omamoodi vahekiht valkude kohta teavet kandvate geenide vahel. Täna on selgunud, et Alu järjestustel on eriline roll, mis võib olla seotud geenide regulatiivsete funktsioonidega. Neil on tõenäolisem kui muudel DNA osadel muutused ja mutatsioonid. Peamise histo-ühilduvuskomplekti (HLA) polügeenne süsteem võib pikaealisuse geneetiliste tegurite hulgas olulist rolli mängida. Saja-aastaselt on mõned alleelid HLA-A, HLA-C ja DR 2 korda sagedasemad, võrreldes nooremate vanuserühmadega.

Spetsiifiliste kromosoomide roll vananemisel. Vananemist määravad geenid ei ole kõigi kromosoomide vahel juhuslikult jaotunud. Praegu käib selliste geenide tuvastamiseks ja nende lokaliseerimiskohtade määramiseks intensiivne töö. Inimese normaalsete diploidsete fibroblastide hübriidide surematute kloonide karotüüpsel analüüsil leiti, et mõlemad 1. kromosoomi koopiad olid kadunud. Vähemalt ühe kromosoomi 1 koopia sisestamine rakku rakusisese infusiooni teel põhjustas raku vananemise tüüpilist mustrit, mida ühegi teise kromosoomi puhul ei leitud. 9. kromosoomis paikneva geeni mutatsioon viib kiirenenud vananemissündroomini (selles leiti Alu järjestusi, mis läbivad tõenäolisemalt mutatsioone kui teised).

Gerontoloogid, kes peavad vananemise ja pikaealisuse probleemi keerukaks, on skeptilised selle lahendamise perspektiivis, asendades "halvad" geenid "headega". Nende hinnangul ei ületa pärilike tegurite osakaal keskmise eluea jooksul 25%.

Keha kulumisest tuleneva vananemise teooriate rühmas rõhutatakse mitte-pärilike tegurite rolli. Elu jooksul kogunevad selles mürgised ainevahetusproduktid, see puutub pidevalt kokku kahjulike välistegurite toimega [Comfort A., 1967]. Neutraliseerivad mehhanismid, mis noortel organismidel endiselt kahjustused kõrvaldavad, kuluvad järk-järgult ja järjest enam ilmneb rüvetamine.

Niisiis, vanade vabade radikaalide teooria kohaselt ilmnevad tsütoplasmas mõningate "ainevahetusvigade" tagajärjel suur hulk vabu radikaale (aatomid või molekulid, mille välisel orbitaalil on paardumata elektron), eelkõige erinevad "reaktiivsed hapnikuliigid" - ROS (superoksiid -anioonradikaal, vesinikperoksiidi laguproduktid ja reaktsioonid selle osalusel, lämmastikoksiidid jne). Peamiselt mitokondrites toodetud ROS kahjustab membraane, kollageeni, DNA, kromatiini, struktuurvalke ning osaleb ka tuuma- ja mitokondriaalsete geenide ekspressiooni epigeneetilises reguleerimises, mis viib DNA metüülimiseni, mõjutab kaltsiumi rakusisest taset, käivitab jne. Väidetavalt muudab vananemisega antioksüdantsüsteem vabu radikaale kahjutuks ja häirib järjest enam raku "molekulaarsete masinate" tööd.

Praeguseks on veenvalt tõestatud reaktiivsete hapnikuliikide osalemine eakatel ja seniilsetel inimestel sageli esinevate haiguste, näiteks ateroskleroosi ja pahaloomuliste kasvajate tekke mehhanismides.

Vanusega suureneb kahtlemata makromolekulide, sealhulgas DNA, oksüdatiivsete kahjustuste produktide sisaldus inimese ja loomade kudedes. Vananemise ajal on kõige olulisem suurenenud valgu peroksüdatsioon, millele aitab kaasa SOD-i aktiivsuse vähenemine ROS-i kogutoodangu vähenemise tagajärjel (Anisimov V.N., 1999). ROS-i põhjustatud makromolekulide kahjustused põhjustavad mutatsioone, genoomi ebastabiilsust tervikuna ja paljude vanusega seotud patoloogiate arengut: vähk, kardiovaskulaarsed haigused, vanusega seotud immunosupressioon, aju düsfunktsioon, katarakt jne.

Ameerika gerontoloog R.Kutler näitas, et loomade ja inimeste eluea määrab superoksiiddismutaasi (üks peamisi antioksüdantset ensüümi) aktiivsuse ja ainevahetuse intensiivsuse suhe (joonis 5).

Joonis: viis.

Vananemine on protsess, mis realiseerib surelikkuse, see tähendab organismide ajalise diskreetsuse, mis on vajalik põlvkondade vahetumiseks. Ilma selleta ei saa liigid pikka aega keskkonnamuutustega kohaneda. Vananemine on universaalne, mis õigustab vajadust otsida selle protsessi mehhanism, mis on ühine kõigile eukarüootidele.
Vananemise stohhastilised teooriad:

• Somaatilise mutatsiooni teooria
• Transkriptsiooni- ja / või tõlkeprotsesside vigade katastroof
• DNA kahjustused ja nende parandamise tõhusus
• Valgu konformatsioonihäired ja oluliste makromolekulide ristsidumine
• Kandke - kahju kogunemine igapäevaelus

Stohhastiliste vananemismehhanismide uurimisel võib paljude aastate kogemus keeruliste tehnosüsteemide kasutamisel olla väga oluline, kuna see võimaldab kindlaks teha peamised parameetrid, mis on uuritavate objektide töövõime (elujõulisuse) tagamiseks hädavajalikud:
1. Stabiilsus - süsteemi kõige olulisem omadus, mis seisneb võimaluses taastada oma seisund automaatselt pärast viimase ootamatut rikkumist mõne välise või sisemise teguri poolt. Keha vanusega kaasneb dünaamilise resistentsuse märkimisväärne langus seoses paljude häirivate teguritega, näiteks glükoositaluvuse vähenemisega.
2. Toimingute täpsus - selle praktilise rakendamise lähendamise kvaliteet (teoreetilisele) täpsustatud meetodile. Kõrvalekalle sellest ideaalsest meetodist näitab vea suurust. On tõendeid operatsiooni sooritamise täpsuse vähenemise kohta vastavalt keha vanusele. Vanadest organismidest eraldatud DNA polümeraas teeb palju tõenäolisemalt vigu, sealhulgas DNA mittekomplemendid nukleotiidid. Teine näide on T-lümfotsüütide võime vähenemine oma antigeenvalke ära tunda, mis viib vanemas eas autoimmuunhaiguste suurenemiseni. Vanadel hiirtel on labürindi läbimise ajal veamäär märkimisväärselt kõrgem kui noortel, hoolimata eelkoolitusest ja ainult hästi koolitatud isikute valikust.
3. Sooritus - ajaühikus tehtud operatsioonide keskmine arv. Organismi vanusega väheneb paljude selle süsteemide toimekiirus, näiteks väheneb närviimpulsi levimiskiirus [Strehler, 1964, Walfbrd, 1983].
4. Koormuse karakteristik - parameeter, mis iseloomustab koormuse suuruse ja süsteemi reageerimise suhet. Vananedes väheneb muutuste ulatus süsteemi reageerimises stiimulile. Hormooni toimele reageerides hakkavad vana organismi kuded reageerima madalamal kontsentratsioonil, kuid hormooni kõrge kontsentratsiooni korral maksimaalse vastuse suurus langeb neis.

1978. aastal esitas L. A. Gavrilov hüpoteesi, et organismide vananemine on põhjustatud "sõltuvate rikete kaskaadist", mis tuleneb ühe kehasüsteemi juhuslikust rikkest. Eespool nimetatud parameetrite väärtuste väljumist usaldusväärsuse teoorias lubatud piiridest väljapoole nimetatakse tõrgeks. Eristatakse äkilisi tõrkeid, kui seadme ühes või mitmes põhiparameetris (näiteks rakusurmas) toimub järsk muutus, ja järkjärgulistest riketest, mis vastavad ühe või mitme seadme parameetri väärtuse aeglasele muutumisele (näiteks raku atroofia). Lisaks jagunevad rikked iseseisvateks ja sõltuvateks Sõltumatud rikked vastavad seadme mõne elemendi rikkele, mis ei ole põhjustatud teiste elementide kahjustustest (vigastused). Sõltuv rike on rike, mis tuleneb teiste komponentide kahjustumisest või rikkest. Kuna bioloogilistes süsteemides sõltub mõne elundi olemasolu täielikult teiste normaalsest toimimisest, on sõltuvad keeldumised väga olulised. Isegi väikesest taastatavast rikkest ühes kehasüsteemis (näiteks trombi moodustumine koronaarveresoones) on piisav, et põhjustada kõigi teiste süsteemide kogu sõltuvate ja taastumatute rikete kaskaad. Seetõttu on enamik keha süsteeme toimivate elementide arvu poolest üleliigne. Selline koondamine tagab süsteemi kui terviku normaalse töö isegi suure rühma elementide ajutise rikke korral. Kuid vanusega seotud elementide arvu vähenemine (koondamissuhte vähenemine) viib süsteemi töökindluse järsu vähenemiseni ja surma tõenäosuse suurenemiseni.

Näitena võib tuua kompenseerimata diabeedi tekke: suhteline insuliinipuudus? pikaajaline hüperglükeemia? pankrease saarekese aparaadi insuliini tootmise võime täielik ammendumine? insuliini suhtelise defitsiidi üleminek absoluutsele? neerupuudulikkus ja kardiovaskulaarsed kahjustused? nefrogeense hüpertensiooni areng, mis võib põhjustada insuldi surma.

V. Dilman (1952) usub, et kõrgemates organismides, sealhulgas inimestel, on vananemine otseselt seotud arengumehhanismiga, nimelt toimivad samad tegurid, mis tagavad organismi arengu, ka pärast selle valmimist, olles samal ajal vananemisele viiv põhjus ... Loomulik surm on regulatiivne surm.

Kui elu on võimalik ainult siis, kui jälgitakse sisekeskkonna stabiilsust, siis ei saa arengut ja kasvu teostada stabiilsusseadust rikkumata. Sisekeskkonna püsivuse põhiseadus saab eksisteerida ainult dialektilises ühtsuses oma vastupidisega - homöostaasi hälbe seadusega. Mõlema vastupidise seaduse kooseksisteerimiseks, stabiilsuse tagamiseks igal ajahetkel ja arenguks ajas on vaja, et mõlemad seadused viiakse ellu sarnaste reeglite järgi, mille pakuvad keha reguleerivad süsteemid, eesotsas hüpotalamusega.

Ligi 40 aastat oma kontseptsiooni arendades ja süvendades on V.M. Dielman jõudis veendumusele, et vananemine (ja vananemisega seotud peamised haigused) ei ole programmeeritud, vaid on geneetilise arengu programmi rakendamise kõrvalprodukt ja seetõttu toimub vananemine geneetilisele programmile omase mustriga. Haiguste tekkimise ontogeneetilisest mudelist järeldub, et nende arengut võib aeglustada, kui homöostaasi seisund stabiliseeritakse organismi arengu lõpuks saavutatud tasemel.

Vananemise "tavalised" haigused:
- rasvumine,
- rasvunud suhkurtõbi,
- ateroskleroos,
- hüpertooniline haigus,
- metaboolne immunosupressioon,
- autoimmuunhaigused,
- vaimne depressioon,
- pahaloomulised kasvajad,
- menopaus.

Eakate inimeste üks levinumaid puude ja surma põhjuseid on pahaloomulised kasvajad. Vananemise ja kantserogeneesi suhet selgitavaid hüpoteese on mitu:
1. Vanusega seotud vähi esinemissageduse suurenemine on pikaajalise kantserogeensete teguritega kokkupuute tagajärg ja vananemisel pole sellega midagi pistmist (Peto J., 2001).
2. Vananemisega keha sisekeskkonnas arenevad muutused aitavad kaasa uute kasvajate esilekutsumisele ja olemasolevate kasvule (vananevad rakud muutuvad apoptoosi suhtes resistentseks ja tekitavad mutatsioonideni viivaid tegureid) (Anisimov VN, 2001).
3. Eakate vähile soodne fenotüüp võib peegeldada kumulatiivse mutatsioonikoormuse, telomeeride düsfunktsiooni ja kahjustatud homöostaasi koosmõjusid (DePinho, 2000).

Rohkem kui 30 aastat tagasi esitas V. V. Frolkis vanusega seotud arengu kohanemis-regulatiivse teooria. Seda nimetatakse adaptiivseks, kuna see selgitab peamist asja: miks vananemine areneb, miks vananemisega väheneb organismi kohanemisvõime - elukvaliteedi languse, haiguste arengu ja surma tõenäosuse kasvu alus. Seda nimetatakse regulatiivseks, kuna see selgitab vanusega kaasnevaid muutusi eneseregulatsiooni häiretega. Kehas on kõik reguleeritud, kuid vanusega seotud muutuste korral on eriti olulised nihked kahel tasandil:
a) muutused geenide regulatsioonis,
b) muutused närvis ja hormonaalses regulatsioonis.

Just sellel vananemise põhimehhanismide analüüsimise teel õnnestus grupil Ukraina Meditsiiniteaduste Akadeemia Gerontoloogia Instituudi töötajatel tõestada, et koos vananemisprotsessiga toimub ka vananemisvastane protsess ehk vitaukt (ladina keeles vita - elu, auctum - suureneb). Vananemisvastane võitlus on seetõttu vitaukt, kuna see mitte ainult ei kahjusta vananemist, vaid viib ka funktsionaalse organisatsiooni uute vormideni, mis aitavad kaasa organismi kohanemisvõime kasvule evolutsioonis. Vananemisvastase protsessi ilming tuvastati keha elutegevuse erinevatel tasanditel. Näiteks geneetilise aparatuuri "parandamise" süsteem; vabade radikaalide neutraliseerimise süsteem, hüpertroofia ja rakkude mitmekordne tuumastumine. Mõned vananemisvastased mehhanismid on suunatud usaldusväärsemate, vähem hävitatavate ja vähem vananevate süsteemide loomisele; teised hüvitise saamiseks, vananemise tagajärgede likvideerimiseks. Vananemis- ja vananemisvastaste protsesside tasakaal määrab organismi eluea, pikaealisuse.

Vananemine Eksogeensed ja endogeensed tegurid, geneetilised eeldused, haigused, stressid, ksenobiootikumid, vabad radikaalid, glükosüülimine, vesinikioonide kontsentratsiooni muutused, hapnikunälg, peptiidijäägid, autoimmuunsed protsessid, apoptoos, nekroos, immunotsütolüüs, telomeeride lühenemine, valkude vananemine, närvikontrolli nõrgenemine jne. ...

VANANEMISVASTANE DNA parandamine, antioksüdandid, detoksifitseerimisprotsessid, antihüpoksiline süsteem, mitmete metaboolsete tsüklite aktiveerimine, rakkude hüperfunktsioon, aju plastilisus, stressivastane süsteem, täiendavate funktsionaalsete üksuste mobiliseerimine, hiiglaslike mitokondrite ilmumine, mitmete tagasisideahelate aktiveerimine, mediaatori tagasihaarde nõrgenemine, mitmete ensüümide aktiveerimine, antiaagenevad valgud ... Vananemisvastased mehhanismid on suunatud usaldusväärsemate, vähem hävitatavate, vähem vananevate süsteemide loomisele, samuti vananemise mõjude kompenseerimisele ja kõrvaldamisele.

Vananemine võib olla kroonilise stressi tagajärg. Võime stressist taastuda väheneb vanusega. Geneetiliselt heterogeensetes inimpopulatsioonides on stressi adekvaatse vastuse säilitamise võime dünaamika sarnane ellujäämise sõltuvusega vanusest (De Benedictis, 2001).

Kirjandus:
1. Anisimov V.N. Vananemise molekulaarsed ja füsioloogilised mehhanismid. - SPb.: Nauka, 2003. - 468 lk.
2. Anisimov V.N. Enneaegse vananemise ennetamise vahendid (geroprotektorid) // Gerontoloogia edusammud. - 2000. - väljaanne. 4.
3. Anisimov V. N., Solovjev M. V. Mõistete areng gerontoloogias. - SPb: Esculap. - 1999.
4. Gavrilov L.A., Gavrilova N.S. Eluaegne bioloogia. - M.: Nauka, 1991.
5. Veisman A. Elust ja surmast. // Uued ideed bioloogias. Kolmas kogu: Elu ja surematus I. / Toim. V.A. Wagner ja E.A. Schultz. - SPB: Haridus, 1914.
6. Vogralik V.G. Kas elu saab pikendada? - Gorki: raamatukirjastus Volgo-Vyatka, 1984.
7. Voeikov V.L. Vananemise ja pikaealisuse bio-füüsikalis-keemilised aspektid // Edusammud gerontoloogias. - 2002. - väljaanne. üheksa.
8. Pikad maksad: neurofüsioloogilised aspektid / NB Mankovsky, A.Ya. Mints, SM Kuznetsova, RP Belonog. - L.: Teadus, 1985.
9. Koltover V.K. Vananemise vabade radikaalide teooria: ajalooline visand // Edusammud gerontoloogias. - 2000. - väljaanne. 4.
10. Mugavus A. Vananemise bioloogia. - M.: Mir. - 1967. - 397 lk. (Per. Inglise keelest).
11. Gerontoloogia juhend / Toim. Venemaa meditsiiniteaduste akadeemia akadeemik, professor V. N. Šabalin. - M.: Citadel-trade, 2005. - 798 lk.
12. Frolkis V.V. Vananemine ja eluea pikenemine. - L.: Nauka, 1988. - 238 lk.
13. Khavinson V.Kh., Barinov V.A., Arutyunyan A.V., Malinin V.V., Vabade radikaalide oksüdatsioon ja vananemine. - SPb.: Nauka, 2003. - 327 lk.

ÕPETAMISE JA METOODIKA JUHEND

Tšeljabinsk

Uurali akadeemia

Liidumaa osariigi eelarvekoolitusasutus

kõrgharidus

"Uurali osariigi ülikool

kehakultuur "

Spordimeditsiini ja füüsilise rehabilitatsiooni osakond

A. V. Skutin

FÜÜSILINE TAASTAMINE GERONTOLOOGIAS: VALITUD LOENGUD

Õppevahend

üliõpilastele koolituse suunal 034400.68 " Kehaline kasvatus tervisepuudega inimestele (kohanev kehakultuur) "programm" Füüsiline rehabilitatsioon "

Tšeljabinsk

uralSUPC metoodiline nõukogu

protokoll nr. 3 alates 19.11. 2014

Retsensendid:

Professor, juhataja. Meditsiinilise rehabilitatsiooni ja spordimeditsiini osakond, SUSMU, Vene Föderatsiooni tervishoiuministeerium, MD A.S. Sabiryanov

Uurali osariigi kehakultuuri ülikooli spordimeditsiini ja füüsilise rehabilitatsiooni osakonna professor, MD Sabiryanova E.S.

Skutin, A. V.

Füüsiline rehabilitatsioon gerontoloogias (valitud loengud): õpik. - meetod. juhend üliõpilastele koolituse suunal 034400.68 "Puuetega inimeste kehakultuur tervises (Kohanduv kehakultuur)" / A. V. Skutin. - Tšeljabinsk: Uurali akadeemia, 2014. - 147 lk.

Töös kirjeldatakse üksikasjalikult gerontoloogia füüsilise rehabilitatsiooni kirjanduses kõige sagedamini kasutatavaid mõisteid. Lisaks on käsiraamatus andmed gerontoloogia ja geriaatria rajajate kohta ning üksikasjalikult välja toodud erinevad vananemise teooriad. Kirjeldatakse vanurite ja vanurite peamisi vananemise füsioloogilisi ja patofüsioloogilisi protsesse.

Töö on üles ehitatud: selles antakse järjekindlalt andmeid gerontoloogia sektsioonide kohta, kirjeldatakse inimese vananemise kliinilist ja füsioloogilist pilti ning vananemise aeglustumise protsesse (vitaukt), esitatakse peamised haiguste ennetamise postulaadid vanas ja seniilses eas, kirjeldatakse mitmesuguseid kaasaegseid geroprotektoreid.

Õppevahend on mõeldud üliõpilastele koolituse 034400.68 "Puuetega inimeste kehakultuur (kohanduv kehakultuur)" suunal.

© UralSUPC, 2014

© Skutin A.V., 2014

Loeng number 1. Sissejuhatus Gerontoloogia on vanaduse ja vananemise teadus. Arenguväljavaated, gerontoloogia sektsioonid. Lühike ajalooline ülevaade …………………………………………………………………… ......... 6

Loeng number 2. Vananemine ja vanadus …………………………………… ...... 12

Loeng number 3. Vananemine ja ontogeneetiliste protsesside järjestus. Konstitutsioonilised tunnused, kuulumine teatavasse ökoloogilisse elanikkonna rühma, sotsiaalsete tegurite mõju. Meeste ja naiste bioloogiline vanus …………………………………… 14

Loeng number 4. Vananemise üldised seadused ja teooriad ………… ......... 21

Loeng number 5... Vananemise molekulaarsed ja rakulised mehhanismid ... 34

Loeng number 6. Eakate ja seniilsete inimeste meditsiiniline ja sotsiaalne tähtsus. Üldise geriaatria alused. Vananemine ja haigused .......... 36

Loeng nr 7. Eakate ja seniilsete inimeste tervisetaseme uurimise meetodid. Keha peamiste funktsionaalsete süsteemide vananemine. Involtsionaalsete protsesside kliiniline manifestatsioon ... ... ... 41

Loeng number 8. Hooldus ja rehabilitatsioon. Eakate ja seniilsete inimeste üldine hooldus ................................................................. 62

Loeng number 9... Füsioteraapia. Sanatooriumi ravi ……… ....... 78

Loeng number 10. Rakenduse funktsioonid ravimid geriaatria praktikas …………… .. ……………………………………… ........ 84

Loeng number 11... Molekulaarbioloogia edusammud ja gerontoloogia prioriteedid XXI sajandi alguses …………………………………… .......... 93

Loeng number 12. Enneaegse vananemise ennetamise vahendid (geroprotektorid) …………………………………………………………… ... 95

Loeng number 13. Vananemine kui psühholoogiline nähtus. Progeeria, programmeeritud enesellikvideerimise nähtused, seniilsed psüühikahäired ......................................................... ......... 100

Loeng number 14.Vananemise ennetamine …………………………… ....... 111

Loeng number 15. Gerontoloogia kaasaegsed uurimismeetodid ..... 115

Loeng number 16. Inimese pikaealisuse nähtus ... ... ... .................... 119

Loeng number 17... Füsioteraapia geriaatria praktikas ... ... ......... 137

KASUTATUD ALLIKATE LOETELU............................146

Loeng number 1.

Sissejuhatus. Gerontoloogia on vanaduse ja vananemise teadus.
Arenguväljavaated, gerontoloogia sektsioonid. Lühike ajalooline ülevaade

"Haigus on enneaegne

omandatud vanadus.

Vanadus on loomulik haigus "

Aristoteles

"Vanadus on halb harjumus,

mille jaoks aktiivsetel inimestel pole aega "

André Maurois

"Vanaks saamine on igav,

kuid see on ainus võimalus
ela kaua "

“Meie sajand on lühiajaline. Pole ime, et meid
võrgutada ümbertöödeldud vana kraamiga. Usume, et oleme sündinud. Kõik, mida õpime oma esivanematelt "

P. Shakespeare. 123. sonett

Rahvastiku vanuselise struktuuri muutus vananemise suunas -
moodsa ajastu eripära. Alates 1950. aastast on üle 65-aastaste inimeste osakaal majanduslikult arenenud riikides kahekordistunud ja
on 13–14% ja aastaks 2020 kasvab see 20% -ni. Demograafiliselt
vana elanikkond 21. sajandil saab tüüpiliseks kõigile riikidele.

Kooskõlas Maailma sõnastatud tegevuskavaga
aastal Viinis 1982. aastal toimunud ÜRO vananemisprogrammide assamblee
paljudes maailma riikides on välja töötatud ja arendatakse programme
vanemate inimeste tervise ja elukvaliteedi parandamine ja
vanas eas. Eakate rehabilitatsiooniprobleem on seotud
riiklike programmide sotsiaalsed osad.

Rääkides taastusravi eeldustest, on see kõrge
eakate üksindus, melanhoolia ja eraldatus. Samal ajal on nad võimelised
mitte ainult ei tööta, vaid õpib ja kohaneb ka uute tingimustega. See
traagiline olukord paneb eakad tundma end kasutuna,
süvenenud kaasaegse tööstusühiskonna tingimustes,
kus valitseb noorusekultus ja põlgus
vanas eas.

Inimeste tervis ja tema eluiga on tihedalt seotud keha vananemise olemusega. Vananemisteadus - gerontoloogia (kreeka keelest. Geron, perekond gerontos - vana mees, vana mees) uurib inimese normaalset vananemisprotsessi, selle peamisi ilminguid ja tegureid, mis mõjutavad seniilsete muutuste olemust, kiirust ja intensiivsust. Geriaatria on tihedalt seotud gerontoloogiaga - meditsiinivaldkonnaga, mis uurib eakate ja seniilsete inimeste haigusi. Gerontoloogia peaks valeoloogia kui terviseteaduse õppekavas olema olulisel kohal, eriti kuna paljud muutused, mida hiljem nimetatakse seniilideks, võivad alata üsna varakult - täiskasvanueas või isegi nooruses. Gerontoloogia aluseks on vananemise bioloogia, kuid vananemise probleem on oma olemuselt keeruline: biomeditsiiniline, psühholoogiline.

Kliinilise geriaatria päritolu Venemaal on seotud S.P.Botkini ideede ja tema õpilaste töödega, mis avaldati 90ndatel. XIX sajand. Mõtted SP. Botkin inimese vananemise teooriast, vanusega seotud muutuste eripäradest ateroskleroosi arengus ja kulgemises ning mõned teised
eakate haigused kajastusid tema õpilaste ja töötajate töös. Mõiste “geriaatria” pakkus 1914. aastal välja Ameerika arst J. L. Nacher, kes mitte ainult ei teinud seda, vaid põhjendas ka nõuet geriaatria eraldi iseseisva erialana välja tuua.

Meie riigis alates 50ndatest. eelmise sajandi põhiuuringud viidi läbi NSV Liidu Teaduste Akadeemia Gerontoloogia Instituudis Kiievis, samuti arvukates uurimisinstituutides ja meditsiiniinstituutide osakondades.

Geriaatria - teadus eakate ja seniilsete inimeste haiguste kohta.

Analoogiliselt pediaatriaga, kui pediaatria uurib lapse keha haigusi, siis geriaatria - eakate haigused.

Geriaatria peamisteks ülesanneteks on inimeste vananemise bioloogia andmete põhjal selgitada kliinilise kulgu, enneaegse vananemise diagnoosimise, ravi ja ennetamise tunnuseid. A. Stormer (1983) näitab, et meestel on keskmiselt 3-4 haigust ja naistel 5,2 haigust. Tegelikkus on aga palju keerulisem. Paljudel juhtudel võib eaka ja vana inimese patoloogiat võrrelda jäämäega, millest rohkem kui 6/7 on peidetud vee alla. Jäämäe selle varjatud osa paljastamiseks vajate patsiendi keha üksikasjalikku uurimist, häid teadmisi mitte ainult sisehaiguste kulgemise vanuseomaduste kohta, vaid ka närvisüsteemi, urogenitaalsüsteemi ja lihasluukonna peamiste haiguste sümptomite kohta.

Eakate inimeste uurimisel on diagnoosivead sagedasemad. See on tingitud asjaolust, et vanemas eas on keha erinev reaktsioon haigusele, sagedaste komplikatsioonide esinemine, samuti haiguse sümptomite tõlgendamine, mis patsient on ise ilmnenud vanaduse ilminguna, ja seetõttu ei kehti ta õigeaegselt meditsiiniline abi... Kogu "vananemise" mõiste on sisuliselt rakendusteadus. See hõlmab rühma mõjusid, mille oleme tuvastanud nende hävitava mõju tõttu, teisisõnu seetõttu, et inimesed neile ei meeldi.

Mõned teoreetilised bioloogid on selles valdkonnas pankrotti läinud, arendades filosoofilist skepsist selle üle, kas vananemine esindab üldse mingit "kindlat üksust". Abstraktses mõttes pole see tegelikult rohkem kui haigus. Neil samadel bioloogidel on seitsmekümne aasta lähenedes aga kahtlemata ees mitmeid muutusi, mis peaksid mõne eeldatava aja jooksul surmaga lõppema. Kuna bioloogia pole pelgalt tühikäigu uudishimu, on selle eesmärk luua viise, kuidas hoida inimesi aktiivsena ja tervena kauem kui seni, ehk teisisõnu üksikisiku elu pikendada. Tänapäeval eeldavad inimesed õigustatult, et "teadus" tagab täitmise või vähemalt leiab viise, kuidas realiseerida inimese ammuseid püüdlusi, mida meie esivanemad maagia abil ebaõnnestunult üritasid ellu viia või vähemalt selleks vahendid leida.

Nende püüdluste realiseerimiseks vajalike uuringute mõjul muutub püüdluste enda olemus, mis muutub realistlikuks; nii et meie ajal eelistab enamik inimesi pikaealisust, mis on saavutatav, teostamatu füüsiline surematus. Muide, termin "potentsiaalne surematus" on bioloogilisest kirjandusest kadumas.

Võimalik, et gerontoloogid peavad rohkem kui üks kord kaitsma inimelu pikendamise probleemi sõnastamise legitiimsust, eriti meie ajal, kui leidub teadlasi, kes püüavad leida eetilisi argumente inimelu pikendamise soovitavuse vastu, vähemalt nendes ühiskondades, kuhu nad ise ei kuulu.

Oleme näinud, et vananemine ei ole bioloogilises mõttes piisavalt selgelt määratletud mõiste. Enamikul loomadest täheldatakse seda ainult kunstlikes tingimustes ja ilmselt oleks enamiku jaoks mõttetu nii palju vaeva kulutada ontogeneesi sellisele meelevaldselt isoleeritud osale, kui see poleks inimeste peamine püüdlus. Ja kuna see on nii, on meditsiin alati pidanud aktiivse elu pikendamist üheks oma kõige ilmsemaks ülesandeks. Gerontoloogia erineb teistest meditsiinibioloogia harudest selle poolest, et enamus meditsiinilised uuringud eesmärk on muuta inimese ellujäämiskõver ristkülikukujuliseks, gerontoloogia püüab seda ristkülikut pikendada ja käänupunkti võimalikult kaugele lükata. Selliste autorite nagu Vogt tähelepanekud väärivad James Parkinsoni (1755–1824) heidet: „Kui elanikkond pole rahul elatusvahenditega, pole süüdi mitte loodus, vaid poliitikute suutmatus avastada varade jagamise ja omastamise seadustes varjatud vigu.” Vanaduse alguse edasilükkamine, nagu ka teised keskkonnajuhtimise edusammud, peab kaasnema ühiskonna asjakohase ümberkorraldamisega.

Sotsiaalsed, majanduslikud ja poliitilised tegurid mängivad kahtlemata juhtivat rolli ennetähtaegse surma vältimisel. Sõltumata sellest, millised probleemid seoses inimese liigivanuse tulevase kasvuga tekivad, saab meditsiin endale lubada suhestumist
kõik isekatel ja valedel põhinevad protestid
inimkoosluste bioloogia tõlgendamine põlgusega, mida nad väärivad teadmatuse ja pseudoteaduse seguna.

Varasemate aastate teadlaste võlumine maagilise noorendamise vastu ei tulnud teaduse arengule kasuks, kuid vähemalt oli tegemist täiesti inimliku okupatsiooniga.

Pikaealisuse võimalikke sotsiaalseid tagajärgi, mis on ilmselt kõige olulisem praktiline aspekt, pole selles raamatus üldse käsitletud. Kogu evolutsiooni kulg annab tunnistust seosest vanaduses ellujäämise ja sotsiaalsete eluvormide olemasolu vahel.

Viimase 160 aasta jooksul on keskmine eluiga majanduslikult arenenud riikides pidevalt kasvanud keskmiselt kolm kuud aastas. See nähtus, samuti majanduslikult arenenud ja arengumaade elanikkonna märkimisväärne vananemine, see tähendab eakate osakaalu struktuuri suurenemine, mis muutus eriti märgatavaks 20. sajandi viimasel veerandil (Schulz-Aellen, 1997; Vaupel jt, 1998; Tinker, 2002; Kalache, Gatti, 2003) põhjustas loomuliku ja olulise huvi suurenemise gerontoloogia vastu ning ennekõike organismide ja populatsioonide vananemise esmaste mehhanismide ja eeldatava eluea uurimise kohta.

Gerontoloogia (kreeka geron, geront (os) - vanainimene + logose doktriin) on teadus, mis uurib elusolendite, sealhulgas inimeste vananemise ja vanaduse seadusi. Esimest korda pakkus selle termini välja II Mechnikov 1903. aastal (tsiteeritud: Mechnikov, 1988). Optimismi etüüdides rõhutas Ilja Iljitš, et vanaduse uurimine ei paku mitte ainult suurt teoreetilist huvi, vaid on samal ajal ka praktilise tähtsusega. Kaasaegne gerontoloogia on interdistsiplinaarne teadus, mis hõlmab vananemise bioloogiat, kliinilist gerontoloogiat (geriaatria), gerontopsühholoogiat ja sotsiaalset gerontoloogiat (hügieeni). Mõiste "geriaatria" võttis 1909. aastal kasutusele Ameerika arst I. L. Nasher. 1914. aastal avaldas ta Ameerika Ühendriikides esimese raamatu Geriatrics: Vanaduse haigused ja nende ravi.

Vananemisbioloogia ülesandeks on välja selgitada organismide ja populatsioonide vananemise esmased mehhanismid ning eeldatava eluea määravad tegurid. Vananemisbioloogia uurimine hõlmab nii eksperimentaalseid uuringuid erinevate liikide loomadega kui ka inimeste kliinilisi uuringuid erinevatel eluperioodidel. Rahvastiku vananemine on üks olulisemaid probleeme, mis omandab praegu suurt tähtsust mitte ainult arenenud, vaid ka arengumaade majandus- ja sotsiaalpoliitikale. Kogu maailmas elab üha rohkem inimesi vanaduseni (60–74 aastat) ja vanaduseni. Praegu ja tulevikus mitme põlvkonna jaoks on enamikul inimestel piisav võimalus elada kuni 75 aastat või kauem. Järgnevatel aastatel on oodata elanikkonna edasist järk-järgulist vananemist, kusjuures valdavalt kasvab eakad inimesed (75-aastased ja vanemad).

Tähelepanu pööramine tervishoiu- ja sotsiaalhoolekandeasutuste geriaatria probleemidele, kõigile meditsiinitöötajatele ja geriaatrilise abi osutamisega seotud valdkondades töötavatele isikutele muutub üha olulisemaks nii pensionäride füüsiliste, vaimsete ja
sotsiaalne tervis ja riigi majandusega seotud ülesanded, kogu riigi elanikkonna heaolu kasv.

Ühiseid probleeme on palju
vanemad vanuserühmad ja kogu elanikkond. Samal ajal kajastavad mõned neist eakate ja seniilsete inimeste eripära ja vajadusi.

Esiteks on need meditsiinilise ja sotsiaalabi pakkumise küsimused. Töö jätkamise, pensioniikka üleminekuks ettevalmistumise ja ratsionaalse elustiili määramise probleemid on neist lahutamatud.

Arenenud riikide elanikkonna järkjärguline vananemine
sellega seotud probleemid bioloogia ja meditsiini arengu taustal on ergutanud gerontoloogia arengut.

Gerontoloogial (vananemisteadusel) on kolm peamist osa.

Vananemise bioloogia- gerontoloogia osa, mis ühendab
elusorganismide (kõrgemate loomade ja inimeste) vananemisprotsessi uurimine nende organisatsiooni erinevatel tasanditel: rakusisesed, rakulised, koelised, elundid ja süsteemsed. Kogu organismi vananemise uurimine ühendab bioloogide ja arstide tegevust - alates molekulaarbioloogia ja geneetika valdkonna spetsialistidest kuni eksperimentaalse ja kliinilise füsioloogia, patofüsioloogia, patomorfoloogia jt spetsialistideni. Nende töö tulemused aitavad mõista
loomade ja inimeste normaalse vananemise mehhanismid, paljastavad vananevale kehale omaste patoloogiliste protsesside arengu põhjused, vanemate vanuserühmade inimeste erinevate haiguste kulgu iseloomustavad tunnused.

Geriaatria ehk geriaatriline meditsiin - õpetamine eakate ja seniilsete inimeste haiguste kohta: nende kliinilise kulgu iseärasused, ravi, ennetamine, meditsiinilise ja sotsiaalabi korraldamine.

Geriaatriline meditsiin uurib peamiselt vanadusega kaasnevaid haigusi: mälukaotus, seniilne dementsus, osteoporoos, puusaluumurd, adenoom ja eesnäärmevähk. Teistele vanuserühmadele iseloomulikud, kuid vanemas eas eripära omavad haigused (ateroskleroos koos selle komplikatsioonidega, sümptomaatiline arteriaalne hüpertensioon, hüpertensioon, südamepuudulikkus, hilise algusega suhkurtõbi, kroonilised mittespetsiifilised kopsuhaigused, vaimne depressioon, onkoloogilised haigused haigused jne).

Sotsiaalne gerontoloogia uurib elutingimuste mõju inimese vananemisprotsessile ja töötab välja meetmed keskkonnategurite negatiivse mõju kõrvaldamiseks. See on õpetus vananeva inimese vanuse, tema tervise ja keskkonnas tegutsemise suhetest.

Sotsiaalne gerontoloogia käsitleb sanitaartehnika statistikat, vananemisteguri mõju riigi arengule ja vastupidi - riigi arengut eakate toimetuleku tasemele, eakate olukorda perekonnas ja ühiskonnas, põlvkondadevahelisi suhteid jne.

Sotsiaalne gerontoloogia ühendab ideid vananeva inimese eluviiside kohta (töö pensionieelses ja pensionieas, toiduhügieen, puhkus, kehaline aktiivsus, isiklik hügieen jne) ning selgitab välja ka varase professionaalse vananemise põhjused.

1 Andke gerontoloogia ja geriaatria definitsioon.

2 Nimetage gerontoloogia peamised jaotised, andke neile definitsioonid.

Loeng number 2

Vananemine ja vanadus

Pikka aega elu ja surm idealistlikus ja labases
materialistlikku filosoofiat nähti kahe kategooriana, mis üksteist eitavad. Nende suhete tõelise määratluse andis F. Engels: „Isegi praegu ei peeta füsioloogiat teaduslikuks, mis ei pea surma oluliseks eluhetkeks, mis ei saa aru, et elu eitamine sisaldub sisuliselt elus endas, nii et elule mõeldakse alati oma vajaliku tulemusega, mis on pidevalt embrüos - surmas. Elu dialektiline mõistmine on just see, mis taandub ”.

Seega moodustub elu jooksul vananemine, mis lõpuks eitab elu, mis viib organismi surmani. Haigused nagu ateroskleroos, arteriaalne hüpertensioon, südame isheemiatõbi ja ajuhaigus, diabeet, vähk tekivad peamiselt inimese teisel poolel ja on sageli seotud vananemisprotsessiga. Sellepärast enamik
Tõhusad viisid nende haiguste ennetamiseks on vananemisele suunatud mõjud. Erinevate kombinatsioonide ja erineva raskusega kliiniliste sümptomitega täheldatakse järgmist: südame ja aju veresoonte aterosklerootilised kahjustused (isheemiline südamehaigus, aterosklerootiline entsefalopaatia), sümptomaatiline arteriaalne hüpertensioon, hüpertensioon, kopsuemfüseem, neoplastilised protsessid kopsudes ja seedeelundites, nahk, krooniline gastriit sekretoorsete , sapikivitõbi, krooniline püelonefriit, eesnäärme adenoom, suhkurtõbi, selgroo osteokondroos, artroos, sageli (kuni 10% eakatest) depressioon, silmahaigused (katarakt, glaukoom), kuulmislangus (neuriidi tagajärjel) kuulmisnärv või otoskleroos) jne.

Samaaegse patoloogia diagnoosimine ja analüüs nõuab arstilt laia teadmiste valikut ja lisaks vanusega seotud muutustele elundites ja süsteemides, vaid ka närvisüsteemi, lihas-skeleti, urogenitaalsüsteemi teatud haiguste sümptomeid, kirurgiliste haiguste kulgu iseärasusi, onkoloogilist erksust jne.

Haiguste kliinilise kulgu tunnused. Eakad ja vanad inimesed võivad kannatada haiguste all, mis on tekkinud noorelt või küpselt. Peamiselt viitab see mõnele põletikulisele, metaboolsele protsessile, püsivatele funktsionaalsetele häiretele, millel on pikaajaline krooniline kulg. Nagu noortel, võivad neil tekkida ägedad, sealhulgas nakkushaigused. Keha vanusega seotud omadused põhjustavad aga nende haiguste käigus märkimisväärseid kõrvalekaldeid. Kõige iseloomulikum ebatüüpilisus, reageerimatus, sujuvus haiguste kliinilised ilmingud.

Vana mees kipub olema aeglane
kasvavad patoloogilised protsessid, 40–45-aastaselt toimub juba haiguste "kuhjumise" protsess. Vanas ja eriti seniilses vanuses muutub haigestumusstruktuur märkimisväärselt tänu ägedate haiguste arvu vähenemisele ja krooniliste patoloogiliste haiguste progresseerumisega seotud haiguste arvu suurenemisele. Kliinilised vaatlused haiguste arengu ja kulgemise tunnuste kohta vanemas vanuserühmas näitavad, et paljudele on välja kujunenud diagnoosiskeemid
sise- (ja onkoloogilised) haigused ei ole geriaatrilises praktikas rakendatavad. Vanemate inimeste diagnoosimine, nagu ka ravi, nõuab teistsugust lähenemist kui noorematel inimestel. Selle põhjuseks on mitu põhjust: a) neoplastiliste protsesside aeglasem ja sageli varjatud kulg selle ajal siseorganid, kopsupõletik, müokardiinfarkt, kopsutuberkuloos, suhkurtõbi, mis on tihedalt seotud ateroskleroosi ja selle tüsistustega; b) ateroskleroosi põhjal arenevate maohaavandite erinev genees ja kulg; c) kliiniliselt väljendunud vanusega seotud protsesside mõju selgroo luudes ja liigestes, mis põhjustavad nii vereringehäireid paljudes suuremates anumates kui ka erisümptomeid, mis on sageli südamehaiguste eksliku diagnostika põhjuseks; d) kiiret kirurgilist sekkumist vajavate katastroofide varjatud käik kõhuõõnes

Põhjuste hulgas on palju muid ägedate haiguste kulgemise tunnuseid, mis on tingitud vananeva inimkeha uutest omadustest, selle kaitsva, sealhulgas immuunvastuse muutustest. Äge haigus muutub sageli subkrooniliseks; keha kahjustuse raskusaste ei vasta haiguse kergetele sümptomitele.

Eakate ja seniilsete patsientide vaatlemisel tuleb
Nende seisundi hindamisel ja diagnostika läbiviimisel on vaja arvestada mitte ainult normi vanusenäitajatest kõrvalekaldumise astet, vaid ka involutsiooni, degeneratiivsete-düstroofsete protsesside arengu ja kiiruse heterogeensust, mida tavaliselt täheldatakse enneaegse vananemise korral, ja kohanduvate mehhanismide uute omaduste ilmnemist keha erinevates süsteemides. Kardiovaskulaarsüsteem on peamiselt muutuste objekt; seedesüsteemi vananemine toimub kõige aeglasemas tempos.

On vaja rangelt eristada vananemise ja vanaduse, põhjuse ja tagajärje mõisteid.

Vanas eas - loomulikult saabuv vanuse arengu viimane periood.

Vananemine - hävitav protsess, mis areneb vananedes suurenevate eksogeensete ja endogeensete tegurite kahjustava toime tagajärjel, põhjustades puudulikkust
keha füsioloogilised funktsioonid. Vananemine viib keha kohanemisvõime piiramiseni, usaldusväärsuse vähenemiseni ja vanusega seotud patoloogia arenguni. Keskkonnategurite osalemine vananemise arengus õigustab optimaalse elustiili otsimist, keskkonnatingimusi, mis aitavad vananemist aeglustada. Bioloogilisi protsesse mõjutavad keskkonnategurid mõjutavad eluiga. Vanaduse saabumise aeg. Vanuseperioodidel pole teravaid piire. Koos keskmise eluea pikenemisega on muutunud ideed vanaduse saabumise aja kohta.
Niisiis oli Vana-Rooma keskmine eeldatav eluiga 28-30 aastat, seetõttu peeti 40-aastaseid inimesi vanadeks inimesteks ja 60-aastasteks - Deponinus, mis sobib ainult ohverdamiseks. Vastavalt WHO klassifikatsioonile loetakse vanust 45–59 keskmiseks, 60–74-aastaseks, 75-aastast ja vanemat inimest vanaks ja vanemaks
90 aastat vana - pikamaks.

1 Mis on vanadus ja vananemine? Nende põhimõtteline erinevus.

2 Millised protsessid on vanadusele iseloomulikud?

3 Ajaloolised aspektid elanikkonna vanaduse seisukohtade hindamisel.

Loeng number 3

Vananemine ja ontogeneetiliste protsesside järjestus. Konstitutsioonilised tunnused, kuulumine teatavasse ökoloogilisse populatsioonigruppi, sotsiaalsete tegurite mõju. Meeste ja naiste bioloogiline vanus.

Avalikus arvamuses on sügavalt juurdunud idee naiste varasemast ja kiiremast vananemisest. See kajastub eelistustes, mida tavaliselt antakse neile abieludele, kus peigmees on pruudist vanem, kuid mitte vastupidi. Kuid siin on segamini aetud kaks mitte täiesti kokkulangevat nähtust. Bioloogiliste protsesside kohaselt vananevad gerontoloogide sõnul naised aeglasemalt ja elavad 6–8 aastat kauem. Näiteks sarnased muutused vanade naiste ja meeste kudedes ilmnevad viimases kaheksa aastat varem, see tähendab, et naiste bioloogiline vananemine toimub hiljem. Naiste suur elujõud püsib kogu elu. Esialgu munetakse rohkem meessoost embrüoid ning esimestel eluaastatel ning isegi teisel või kolmandal aastakümnel võib meeste mõningane ülekaal püsida, kuid kolmanda kümnendi lõpuks on mõlema sugupoole arv peaaegu võrdne ning edasi suureneb naiste arvuline ülekaal üha kiiremini. 100-aastaste saja-aastaste seas on see suhe umbes kolm kuni neli naist mehe kohta. Tõenäoliselt võib teatud rolli mängida naissuguhormoonide - sklerootiavastase toimega östrogeenide - kaitsefunktsioon ja naisorganismi üldine suurem vastupanuvõime kohanemisena suurenenud bioloogilise stressiga sünnituse ajal. Pärast menopausi areneb ateroskleroos naistel kiiremini.

Teisalt, nagu juba mainitud, on naistel rohkem
lapseootuse funktsioon peatub varakult ja järsult. See on ka omamoodi kohanemine, vananeva organismi kaitsmine raseduse ja sünnitusega seotud niigi talumatu koormuse eest. Naiste närbumisega kaasneb sageli "maskuliniseerimine": hääle, näojoonte, kuju muutus, kõnnak, žestid, näokarvade väljanägemine (lõual, ülahuul), kalduvus kiilaspäisusele.

Need protsessid pole aga sugugi kohustuslikud ja võivad inimeseti väga erineda. Tavaliselt on menopaus tervetel naistel valutu, kuigi võib esineda vereringehäireid ("kuumahood") ja mõningaid haigusi. Nendel nähtustel põhineb naiste varasema vananemise kontseptsioon, ehkki, nagu nägime, ei ole see üldise vananemise jaoks üsna piisav, peegeldades lihtsalt naiste varasemat "tuhmumist", mis on sageli seotud seksuaalse atraktiivsuse kadumisega.

Sarnane teave.

Praegu on palju vananemise teooriaid, millest enamikus võetakse arvesse vananemise tegelikke mehhanisme - esiteks oksüdatiivsete kahjustuste teooriat (Harman, 1987; Sohal, Weindruch, 1996) ja telomeerset teooriat - (Slovnikov A.M., 1971, Hayflick, 1998). Vananemise aluseks olevate mehhanismide paljastamise ajal ei määra need teooriad siiski keskmise eluea (LB) otseseid piire, kuna need ei määra nende mehhanismide avaldumise kiirust ja seega ka seda, kui kiiresti vananemisprotsessid kulgevad. Teine osa teooriast on pühendatud vananemise arengule ajas, peamiselt elutempo teooriale (TTZh - Pearl, 1928; Sohal, 1986; Lints, 1989).

Viimastel aastatel on oksüdatiivsete kahjustuste teooriat üha enam kasutatud kontseptsioonina, mis kajastab kõige adekvaatsemalt vananemise mehhanismide kohta kogunenud teadmisi (Harman, 1987; Fleming et ai, 1992; Sohal, Weindruch, 1996; Orr, 1996; Zhizhina ja Blukhterova, 1999) ... See teooria väidab, et vananemise põhjuseks on keha struktuure kahjustavate oksüdeerijate tootmine ja „sama ainevahetuse kiirusega organismide eluiga peaks korreleeruma nende antioksüdantse kaitse tasemega“ (Fleming et al, 1992). Praegu on TTZ ja oksüdatiivsete kahjustuste teooria vahel loodud tihe seos: „Vananemisega seotud elutempo teooriat saab väljendada kui vabade radikaalide teooriat, mis põhineb sellel, et vabad radikaalid tekivad normaalse ainevahetuse produktina“ (Parsons, 1996).

Kõik kaasaegsed vananemisteooriad on ühel või teisel viisil seotud keha homöostaasi mõistega. Geneetilised uuringud on näidanud sügavaid seoseid eluea ja keha võimete vahel (Tatar, 1999). Teoreetilises gerontoloogias vaadeldakse homöostaasi mõistet laiemas kontekstis kui selle klassikalises arusaamas (Arking, 1991; Holliday, 1995). Füsioloogias peetakse homöostaasi kehavedelike keemilise koostise püsivuse säilitamiseks (Cannon, 1932; Sarkisov, 1981; Novoseltsev, 1978). Homöostaasi füsioloogilised mehhanismid võimaldavad seda hapniku (vereringe, hingamine) ja toitainete (seedesüsteem) toimetamist, samuti jääkainete (eritussüsteemid) kõrvaldamist. Gerontoloogia jaoks pakub huvi rakustruktuuride püsivus - somaatiline homöostaas, mida säilitavad molekulaarsed geneetilised ja rakumehhanismid (Sohal, Weindruch, 1996; Tatar, 1999).

Homöostaasi füsioloogilised mehhanismid toimivad kiiremini kui somaatilised, mis on teoreetilise gerontoloogia jaoks kardinaalselt oluline fakt. Inimestel hõlmab kiire ajaskaala vahemikku mõnest sekundist mitme tunnini (näiteks selles vahemikus aktiveeritakse vereringesüsteemi järjestikused mehhanismid - Guyton, 1982). Aeglane ajakava kajastab vanusega seotud muutusi homöostaasi somaatilistes mehhanismides (Comfort, 1967; Frolkis, Muradyan, 1992).

Homöostaatilise vananemisviisi oluline aspekt on loomuliku surma mõiste kui „surm vanadusest”. „Haiguse meditsiiniline mudel ... eeldab, et surm on alati haiguse arengu tulemus; kui ei oleks haigust, poleks ka surma ”(Fries, 1980; Hyflik, 1998). Tegelikult väheneb teatud vanusest alates keha võime säilitada homöostaasi ja ühel hetkel muudavad isegi kerged häired selle taastumise võimatuks. "Paratamatu tulemus on loomulik surm, mis toimub ka ilma haiguseta" (Fries, 1980, lk 131). Homöostaatiliste ressursside ammendumise tagajärjel tekkiv loomulik surm vanadusest saab aga märgatavaks surma põhjuseks alles siis, kui isikud on täielikult keskkonnamõjude eest kaitstud. Täna kehtib see ainult loomade, eriti putukate, katseliste populatsioonide kohta.

Elutempo teooria tänapäevase versiooni põhjal on välja töötatud vananemise homöostaatiline mudel, milles füsioloogiline vananemine on seotud keha homöostaasi üldiste bioloogiliste kontseptsioonide raames oksüdatiivsete kahjustuste kuhjumisega kehas (Novoseltsev et al., 1997, Novoseltsev et al, 2000).

Täiskasvanud putukas siseneb elutsüklisse homöostaatiliste mehhanismidega (nende võimsuse määrab genotüüp) ja antioksüdandi kaitsemehhanismiga (keha vastuvõtlikkus oksüdeerijate toimele määratakse ka selle genotüübi abil, mis määrab tema „oksüdatiivse haavatavuse” B vanusemudeli.

Eluprotsessid on seotud hapnikutarbimisega (mille tarbimise kiirust kirjeldab ajamuster Wz). Proportsionaalselt organismi hapnikutarbimisega tekivad oksüdeerijad ja kogunevad oksüdatiivsed kahjustused, mis viib S. väärtuse vananemisega seotud vähenemiseni. Selle tagajärjel väheneb hapniku jõudmine kehasse järk-järgult ja praegune kvaasistatsionaalne hapniku tase, mida tähistab sümbol X, väheneb aeglaselt, mõnes vanuses langedes maksimaalse lubatud tasemeni XD Sellele tasemele jõudes saabub surm.

Seega esitatakse vananemist keha homöostaatiliste võimete vananemisega seotud vähenemisena ning vananemise määra määravad kaks tegurit - hapnikutarbimise kiirus (koos kõrvalsaadusega oksüdantide tootmise kujul) ja antioksüdantide kaitse efektiivsus.

2 ELAVA ORGANISMI VANANEMISE PÕHIMÕTE

Kõiki vananemise teooriaid saab laias laastus jagada kahte suurde rühma: evolutsiooniteooriad ja rakkude juhuslikel kahjustustel põhinevad teooriad. Esimesed usuvad, et vananemine pole elusorganismide vajalik vara, vaid programmeeritud protsess. Nende sõnul on vananemine arenenud evolutsiooni tulemusena tänu mõnele eelisele, mida see annab kogu elanikkonnale. Seevastu kahjustusteooriad viitavad sellele, et vananemine on kahjustuse kuhjumise loomuliku protsessi tulemus, mida keha üritab võidelda, ja et organismide vananemise erinevused tulenevad selle võitluse erinevast tõhususest. Viimast lähenemist peetakse nüüd vananemisbioloogias väljakujunenud. Mõned teadlased kaitsevad siiski evolutsioonilist lähenemist ja mõned teised ignoreerivad täielikult jagunemist evolutsioonilisteks ja kahjustavateks teooriateks. Viimane väide on osaliselt tingitud terminoloogia muutumisest: mõnes hiljutises töös ei viita mõiste "evolutsiooniteooriad" mitte "programmeeritud vananemise" teooriatele, mis viitavad vananemise evolutsioonilisele tekkimisele kui kasulikule nähtusele, vaid lähenemisviisile, mis kirjeldab, miks organismid peaksid vananema, selle asemel, et vastata vananemisele. vananemise biokeemilised ja füsioloogilised alused. Hormonaal-geneetiline lähenemisviis on see, et inimese elu protsessis, alates sünnist, suureneb hüpotalamuse tundlikkuslävi, mis lõpuks 40 aasta pärast põhjustab hormonaalset tasakaalustamatust ja igasuguste ainevahetuste, sealhulgas hüperkolesteroleemia, järkjärgulist häirimist. Seetõttu on vanaduse haiguste ravi tuleb alustada hüpotalamuse tundlikkuse parandamisest.

Apoptoosi (raku enesetapp) teooria.Akadeemik V.P. Skulatšov nimetab oma teooriat rakulise apoptoosi teooriaks. Apoptoos (kreeka keeles "lehelangus") on rakkude programmeeritud surm. Kui puud terviku säilitamiseks osadest vabanevad, peab iga üksik rakk, olles oma elutsükli läbinud, välja surema ja selle asemele peab asuma uus. Kui rakk nakatub viirusega või selles esineb mutatsioon, mis põhjustab pahaloomulist kasvajat, või see lihtsalt aegub, peab kogu organism ohtu seadmata surema. Erinevalt nekroosist - rakkude vägivaldne surm trauma, põletuste, mürgituse, hapniku puudumise tõttu veresoonte ummistumise jms tagajärjel koos apoptoosiga, lahutab rakk ennast kenasti ja naaberrakud kasutavad selle fragmente ehitusmaterjalina.
Mitokondrid läbivad ka iselikvideerimise - seda protsessi uurides nimetas Skulatšov seda mitoptoosiks. Mitoptoos tekib siis, kui mitokondrites tekib liiga palju vabu radikaale. Kui surnud mitokondrite arv on liiga suur, mürgitavad nende laguproduktid rakku ja viivad selle apoptoosi. Vananemine on Skulatšovi vaatepunktist tingitud asjaolust, et kehas sureb rohkem rakke kui on sündinud ja surevad funktsionaalsed rakud asendatakse sidekoega. Tema töö sisuks on meetodite otsimine rakustruktuuride vabade radikaalide hävitamise vastu võitlemiseks. Teadlase sõnul on vanadus haigus, mida saab ja tuleks ravida, keha vananemisprogrammi saab välja lülitada ja seeläbi välja lülitada meie elu lühendava mehhanismi.

Skulatšovi sõnul on mitokondrite ja rakkude surmani viivad peamised reaktiivsed hapnikuliigid vesinikperoksiid. Praegu testib ta vananemisilmingute ennetamiseks mõeldud ravimit SKQ.

Vabade radikaalide teooria.Praktiliselt üheaegselt D. Harmani (1956) ja N. M. Emanueli (1958) poolt välja toodud vabade radikaalide teooria selgitab lisaks vananemise mehhanismile ka mitmesuguseid seotud patoloogilisi protsesse (südame-veresoonkonna haigused, immuunsuse nõrgenemine, ajufunktsiooni kahjustus, katarakt) , vähk ja mõned teised). Selle teooria kohaselt on rakkude talitlushäire põhjuseks paljude biokeemiliste protsesside jaoks vajalikud vabad radikaalid - peamiselt mitokondrites sünteesitud reaktiivsed hapnikuliigid - rakkude energiatehased.

Kui väga agressiivne, reaktiivne vaba radikaal lahkub kogemata kohast, kus seda vaja on, võib see kahjustada DNA-d, RNA-d, valke ja lipiide. Loodus on ette näinud kaitsemehhanismi liigsete vabade radikaalide vastu: lisaks superoksiiddismutaasile ja mõnele muule mitokondrites ja rakkudes sünteesitud ensüümidele on paljudel toiduga kehasse sattuvatel ainetel antioksüdantne toime, sh. vitamiinid A, C ja E. Regulaarne köögiviljade ja puuviljade tarbimine ning isegi paar tassi teed või kohvi päevas annab teile piisava annuse polüfenoole, mis on samuti head antioksüdandid. Kahjuks ei ole antioksüdantide liig - näiteks toidulisandite üledoosi korral - mitte ainult ebatervislik, vaid võib rakkudes isegi oksüdatiivseid protsesse intensiivistada.

Kohanduv ja regulatiivne teooria. Vananemismudel, mille on välja töötanud silmapaistev Ukraina füsioloog ja gerontoloog V.V. Frolkis 1960. – 70. Aastatel põhineb laialt levinud veendumusel, et vanadus ja surm on geneetiliselt programmeeritud. Frolkise teooria "tipphetk" on see, et vanusega seotud arengu ja eeldatava eluea määravad kahe protsessi tasakaal: koos hävitava vananemisprotsessiga avaneb ka "vananemisvastane" protsess, mille jaoks Frolkis pakkus välja termini "vitaukt" (ladina vita - elu, auctum - suurendada) ... See protsess on suunatud organismi elujõu säilitamisele, selle kohanemisele ja eluea pikendamisele. Vananemisvastase (vitaukt) mõiste on laialt levinud. Niisiis toimus 1995. aastal USA-s esimene selle probleemi rahvusvaheline kongress.

Frolkise teooria oluline komponent on tema välja töötatud geeniregulatsiooni hüpotees, mille kohaselt vananemise peamisteks mehhanismideks on struktuurigeenide aktiivsust kontrollivad regulatiivsete geenide toimimise häired ja sellest tulenevalt neisse kodeeritud valkude sünteesi intensiivsus. Vanusega seotud geeniregulatsiooni häired võivad viia mitte ainult sünteesitud valkude suhte muutumiseni, vaid ka varem mitteaktiivsete geenide ekspressioonini, varem sünteesimata valkude ilmnemiseni ning sellest tulenevalt vananemisele ja rakusurmale.

V.V. Frolkis uskus, et vananemise geeniregulatsiooni mehhanismid on aluseks vanusega seotud patoloogiate levinud tüüpide - ateroskleroosi, vähi, diabeedi, Parkinsoni ja Alzheimeri tõvede - väljatöötamisel. Sõltuvalt teatud geenide, selle või selle vananemise sündroomi funktsioonide aktiveerimisest või pärssimisest areneb see või teine \u200b\u200bpatoloogia. Nende ideede põhjal esitati geeniregulatsiooni teraapia idee, mille eesmärk on ennetada muutusi, mis on vanusega seotud patoloogia arengu aluseks.

Telomeeriline teooria. 1961. aastal tegi Ameerika gerontoloog L. Hayflick kindlaks, et inimese fibroblastid - jagunemisvõimelised naharakud - "katseklaasis" võivad jagada mitte rohkem kui 50 korda. Avastaja auks nimetati seda nähtust "Hayflicki piiriks". Hayflick ei pakkunud sellele nähtusele siiski mingit selgitust. 1971. aastal oli Venemaa Teaduste Akadeemia biokeemilise füüsika instituudi teadlane A.M. Olovnikov, kasutades andmeid DNA sünteesi põhimõtete kohta rakkudes, esitas hüpoteesi, mille kohaselt "Hayflicki piir" on seletatav asjaoluga, et iga rakujagunemisega on kromosoomid veidi lühenenud. Kromosoomidel on spetsiaalsed otsapiirkonnad - telomeerid, mis pärast iga kromosoomide kahekordistumist muutuvad veidi lühemaks ja mingil hetkel lühenevad nii palju, et rakk ei saa enam jagada. Siis kaotab see järk-järgult oma elujõulisuse - just selles seisneb telomeersete teooriate kohaselt rakkude vananemine. Olomnikovi teooria suurepäraseks kinnituseks oli telomeraasi ensüümi avastamine 1985. aastal, mis täiendab sugurakkudes ja kasvajarakkudes lühendatud telomeere, tagades nende surematuse. Tõsi, 50–60 jagunemise piir ei kehti sugugi kõigi rakkude puhul: vähk ja tüvirakud võivad teoreetiliselt jagada lõputult, elusorganismis võivad tüvirakud jagada mitte kümneid, vaid tuhandeid kordi, kuid seos rakkude vananemise ja telomeeride lühenemise vahel on üldtunnustatud. On uudishimulik, et autor ise otsustas hiljuti, et telomeeriline hüpotees ei selgita vananemise põhjuseid, ja esitas kõigepealt veel ühe, redusomaalse ja seejärel teise, mitte vähem fantastilise - Kuu gravitatsiooni. Mõlemad ei saanud ei eksperimentaalset kinnitust ega kaaslaste heakskiitu.

Vananemise kõrgenduslik (ontogeneetiline) teooria.1950. aastate alguses oli tuntud vene gerontoloog V.M. Dilman esitas idee ühtsest regulatiivsest mehhanismist, mis määrab vanusega seotud muutuste mustrid keha erinevates homöostaatilistes (säilitades sisekeskkonna püsivust) süsteemides, ja põhjendas seda. Dilmani hüpoteesi kohaselt on nii arengu (lad. Elevatio - tõus, ülekantud tähenduses - areng) kui ka järgneva keha vananemise mehhanismide peamine seos hüpotalamus - endokriinsüsteemi "dirigent". Vananemise peamine põhjus on hüpotalamuse vananemisest tingitud tundlikkuse vähenemine närvisüsteemi ja endokriinsete näärmete regulatiivsete signaalide suhtes. Kogu 1960. – 80. läbi eksperimentaalsed uuringud ja kliiniliste vaatluste käigus leiti, et just see protsess viib vanusega seotud muutusteni reproduktiivsüsteemis ja hüpotaalamuse-hüpofüüsi-neerupealiste süsteemis, mis tagab neerupealise koore poolt toodetud glükokortikoidide vajaliku taseme - "stresshormoonid", nende kontsentratsiooni igapäevased kõikumised ja suurenenud sekretsiooni stressi korral ning lõppkokkuvõttes nn "hüperadaptoosi" seisundi arengule.

Dilmani kontseptsiooni kohaselt on vananemine ja sellega seotud haigused ontogeneesi geneetilise programmi - organismi arengu - rakendamise kõrvalprodukt. Vanusega seotud patoloogia ontogeneetiline mudel on avanud uued lähenemisviisid enneaegse vananemise ja vanusega seotud haiguste ennetamiseks, mis on inimese surma peamised põhjused: südamehaigused, pahaloomulised kasvajad, insultid, metaboolne immunosupressioon, ateroskleroos, eakate suhkurtõbi ja rasvumine, vaimne depressioon, autoimmuunne ja mõned teised. haigused. Ontogeneetilisest mudelist järeldub, et haiguste arengut ja looduslikke seniilseid muutusi võib pidurdada, kui homöostaasi seisund stabiliseeritakse organismi arengu lõpuks saavutatud tasemel. Kui aeglustame vananemist, siis nagu V.M. Dilman, inimelu liigipiire saab suurendada.

Mutatsiooni akumuleerumise teooria (Inglise mutatsioonide akumulatsiooni teooria) - evolutsiooniline geneetiline teooria vananemise päritolust, mille pakkus välja Peter Medawar 1952. aastal. See teooria käsitleb vananemist loodusliku valiku kõrvalproduktina (nagu ka koopa- ja maa-aluste loomade pimeduse arengu evolutsioonilist selgitust).

Isiku paljunemise tõenäosus sõltub tema vanusest, kasvades nullist sündimise hetkel ja saavutades noorte täiskasvanute organismide tipu (vahetult pärast puberteediikka jõudmist), misjärel see väheneb välistest põhjustatud surma (kiskjad, haigused, õnnetused) tõttu. ja sisemistel (vananemis) põhjustel. Samal ajal elavad organismid looduslikes tingimustes väga harva vanuseni, kui vananemine muutub märgatavaks, see tähendab, et suremus sõltub peaaegu eranditult välistest põhjustest, millele vananemine ei avalda mõju. Noorelt avalduvate alleelide kahjulike mutatsioonide vastu on seetõttu väga tugev evolutsiooniline surve, kuna neil on tugev mõju paljunemise tõenäosuse kohta. Teiselt poolt kogevad kahjulikud mutatsioonid, mis ilmnevad elu lõpus, vanuses, kus enamik elanikkonnast ei ela, evolutsioonilist survet oluliselt vähem, sest nende kandjad on oma geenid juba järgmisele põlvkonnale edasi andnud ja nende mutatsioonide tõttu pärijate arvu vähenemine. tähtsusetult.

Mutatsioonid võivad mõjutada organismi edukust nii otseselt kui ka kaudselt. Näiteks hüpoteetiline mutatsioon, mis vähendab kaltsiumi fikseerumise tõttu luumurdude riski, on vähem kahjulik kui mutatsioon, mis mõjutab emaka munarakke. Evolutsioonilisest vaatepunktist pole vahet, miks organismi paljunemisvõime väheneb. On oluline, et inimestel, kellel on kahjulik mutatsioon, oleks vähem võimalusi paljunemiseks, kui selle mutatsiooni kahjulik mõju avaldub varem elus. Näiteks progeria (enneaegse vananemise sümptomitega geneetiline haigus) all kannatavad inimesed elavad vaid 15–20 aastat ega suuda oma mutantseid geene praktiliselt järgmisele põlvkonnale edasi anda (pidades mutatsiooni domineerivaks). Sellistes tingimustes tekib progeria ainult uute mutatsioonide tagajärjel, mitte vanemate geenidest. Erinevalt neist inimesed teiselt poolt geneetiline haigus, Alzheimeri tõvel, mis avaldub hilja, on aega järglased enne selle algust jätta. Seega kandub haigus edasi uutele põlvkondadele ja on juhuslik. Teisisõnu näeb mutatsioonide akumuleerumise teooria ette vanuse suurenemist geneetiliste mutatsioonide sageduses, mis jäävad geenivaramusse.

Mutatsiooni akumulatsiooni teooria võimaldab teadlastel teha mitmeid testitavaid ennustusi. Eelkõige näeb see teooria ette, et järglaste maksimaalse eluea sõltuvus emaorganismi maksimaalsest elueast ei tohiks olla lineaarne, nagu täheldatakse peaaegu kõigi muude pärilikkust demonstreerivate kvantitatiivsete tunnuste puhul (näiteks keha pikkus). See tähendab, et see suhe peab olema ebatavalise mittelineaarse kujuga, kasvava kaldega järglaste eluea sõltuvuse kohta pikema elueaga vanemate ema oodatavast elueast. See ennustus tuleneb otseselt teooria peamisest väitest, et tasakaalu geenide sagedus, kui kahjulik mutatsioon on võimalik, peaks vananedes suurenema nõrga evolutsioonilise surve tõttu nende mutatsioonide vastu (Tasakaalu geeni sagedus tähendab geenide ajast sõltumatut sagedust, mis määrab tasakaalu mutatsioonide esinemise ja evolutsiooniline surve nende vastu).

Mutatsioonide kuhjumise teooria kohaselt eeldatakse, et maksimaalse eeldatava eluea geneetilised muutused suurenevad vanusega. Seega heterogeenses populatsioonis vastab sama fenotüübi muutus suurele hulgale muutustele genotüübis. Kavandatud lisanduvate geneetiliste variatsioonide suurenemist saab tuvastada, uurides geneetiliste muutuste suhet sarnaste fenotüüpsete muutuste tingimustes. Seda suhet, nn eluea pärilikkust kitsamas tähenduses, saab hinnata kui kahekordistunud regressioonijoont, sõltuvalt järglaste eeldatavast elueast ema eluea jooksul. Seega, kui surma vanuse määrab tõepoolest kahjulike viivitatud mutatsioonide kuhjumine, siis eeldatavasti muutub see kalle järsemaks, kui ema surmaga suureneb. Seda prognoosi kontrolliti pärilikkuse genealoogiliste andmete analüüsiga Euroopa kuninglikes ja aadliperekondades, mis on väga hästi dokumenteeritud. Leiti, et järglaste regressioonijoone kalle tõuseb koos esivanemate maksimaalse vanusega, nagu eeldas mutatsioonide kuhjumise teooria. Sarnased tulemused on saadud teiste mudelorganismide, näiteks puuviljakärbse Drosophila melanogaster, uuringutest

Tänapäeval pole mutatsioonide akumuleerumise teooriat siiski spetsiifiliste geenide näitel kinnitatud ja see jääb hüpoteesiks, mis vajab täiendavat kinnitamist.

Ühekordselt kasutatav soma teooria, mõnikord on kulutatava soma teooria (inglise keeles Disposable soma theory) evolutsioonifüsioloogiline mudel, mis püüab selgitada vananemisprotsessi evolutsioonilist päritolu. Teooria esitas 1977. aastal Thomas Kirkwood, tollane Briti Riikliku Bioloogiliste Standardite ja Kontrolli Instituudi stipendiaat oma ülevaateartiklis. See teooria küsib, kuidas peaks keha oma ressursse haldama (teooria esimeses versioonis oli see ainult energia) soma ja muude ellujäämiseks vajalike funktsioonide säilitamise ja parandamise vahel. Vajadus kompromissi järele nende ressursside kasutamisel tuleneb piiratud ressurssidest ja vajadusest valida parim viis nende kasutamiseks.

Selle teooria eesmärk oli luua evolutsiooniline raamistik vananemisprotsessi olemasolu ja varieerumise mõistmiseks, mis on universaalne kõigi elusorganismide jaoks. See soovitab inimestel investeerida oma soma (keha perifeersete osade) hooldamisse ja parandamisse vastavalt ootustele tulevase eluea ja reproduktiivse võimekuse osas. Inimese ootused tulevaste elatusväljavaadete osas ja paljunemise tõenäosus pole siiski püsivad. Erinevate liikide ja mõnikord isegi ühe liigi erinevate isendite puhul on seetõttu vaja säilitada oma soma erinevatel ajaperioodidel. Ühekordselt kasutatava säga teooria soovitab, et liigid ja populatsioonid, millel on keskmiselt vähe väliseid ohte ja madal pesitsemisprotsent, peaksid investeerima oma säga kaitsesse palju rohkem kui lühikese eluea ja kiire paljunemisega loodavad liigid ja populatsioonid. Kui organismid paigutatakse varjatud tingimustesse ja vabanevad looduslikust valikust, ilmnevad säga parandamise ja hooldamise erinevused liikidevaheliste ning rahvastikevaheliste erinevustena vananemise määrades ja maksimaalses elueas.

Teooriat toetab metsloomade populatsioonide looduses jälgimise tulemus, mis näitab, et kiskjate arv ja aktiivsus mõjutavad populatsiooni ellujäämisstrateegiat. Näiteks on guppide populatsioonide uuringud näidanud eluea arengut, mis avaldub suremuse muutustele reageerides väga kiiresti. Suurenenud suremusega kasvavad guppid on väiksemad, kasvavad kiiremini, paljunevad varasemas eas ja pühendavad paljunemiseks rohkem ressursse kui madala välise suremusega elavad guppid. Lisaks on oletatud, et üks põhjus, miks linnud ja nahkhiired elavad kauem kui sarnase suurusega maismaaloomad, on see, et lennuvõimalustega on nad vabastatud suurest osast maismaaloomade kogetud kiskjate evolutsioonilisest survest. ... Teine uuring, mis kinnitas teooria mõningaid aluseid, viidi läbi kahe Virginia possumi populatsiooniga. Ühel Gruusias Sapelo saarelt leitud possumite populatsioonil ei ole looduslikke maapealseid kiskjaid, samal ajal kui teist, mandrilt leitud, küttivad puumad, rebased ja punased ilvesed. Selle tulemusena leiti, et saarte populatsioon sünnitab vähem poegi kui mandri rühm ja elab üldiselt kuni teise pesitsusperioodini, saades teise aretusvõimaluse. Selle rühma esindajad on väiksema suurusega, nende keskmine eluiga on 25% pikem ja maksimaalne eeldatav eluiga 50% pikem kui mandrirühmal.

Oluline on märkida, et kuna ühekordselt kasutatava soma teooria käsitleb ainult vananemise evolutsioonilisi aspekte, peetakse tarbimise, paljunemise ja vananemise suhet pigem lõpptulemuse kui spetsiifiliste mehhanismide osas. Kui üksikul loomal on võime paljuneda, ei saa ta loota bioloogilisele surematusele, kuna ta peab oma soma säilitama ainult sellisel tasemel, et keskmine populatsiooni populatsioon suudaks ellu jääda mitte vajaliku arvu järglaste saamiseks. Paljunemisvõime puudumine võib aga vananemisele ja pikaealisusele positiivselt mõjuda. See ei tähenda, et oodatava eluea, sigimise, säga toetamise ja pikaealisuse vahel on seos, ühekordse säga teooria näeb ette vaid kompromissi säga toetamise ja ressursside eraldamise kaudu vahendatud paljunemise vahel. Teooria pakub välja kaks põhjust organismide muutumiseks. Esiteks peaks täiskasvanute eeldatava suremuse suurenemine viima soma toetuse vähenemiseni. Kui keha ei looda kaua elada, on tal vähem vajadust ennast kaitsta. Teiseks peaks paljunemismäära suurenemine viima soma toetuse vähenemiseni, kuna inimesed näevad ette paljunemiseks vajalike ressursside puudust.

Ühekordselt kasutatav soma teooria ei postuleeri mingeid spetsiifilisi soma toetamise mehhanisme ja sobib seetõttu enamiku vananemise mehhanistlike mudelitega, nagu somaatiliste mutatsioonide kuhjumine, muutunud valgud, mitokondriteooria, vabade radikaalide teooria jne. madal suremus välistest põhjustest ja madal reproduktsioonimäär on ka parim kaitse oksüdatiivse stressi ja selle tulemusena valgu mutatsioonide ja kahjustuste eest. Näiteks on närilistel DNA parandamine (parandamine) palju halvem kui primaatidel ja hiirte somaatilised rakud on tundlikumad keemiliste meetodite põhjustatud oksüdatiivse stressi suhtes kui pikaealiste imetajate rakud. Suhteliselt vastupidavate lindude neeru epiteelirakud on ka keemiliste ja kiirguskahjustuste suhtes vastupidavamad kui hiirte vastavad rakud.

Üldiselt pakub ühekordselt kasutatav soma teooria vananemisprotsessi mõistmiseks kasulikku evolutsioonilist raamistikku. Suur hulk kaudseid tõendeid toetab seda teooriat, kuid üksikasjalikud eksperimentaalsed uuringud on endiselt puudulikud.

Mitokondrite teooria. Mitokondriaalse DNA (mtDNA) mutatsioonide kuhjumise mõju vaatluste põhjal on hüpoteesitud molekulaarse stressi ja vananemise vahelise seose olulisust. Neid andmeid toetas tsütokroom c oksüdaasi (COX) puuduvate rakkude arvu suurenemine vanusega, mis on seotud mtDNA mutatsioonidega. Sellistel rakkudel on sageli häireid ATP tootmises ja raku energia tasakaalus.

Somaatiliste mutatsioonide teooria.Paljud uuringud on näidanud somaatiliste mutatsioonide ja muude DNA-kahjustuste vormide arvu kasvu vanuse järgi, mis viitab DNA parandamisele (parandamisele) kui olulisele tegurile rakkude pikaealisuse toetamisel. DNA kahjustus on rakkudele tüüpiline ja seda põhjustavad sellised tegurid nagu tugev kiirgus ja reaktiivsed hapnikuliigid ning seetõttu saab DNA terviklikkust säilitada ainult parandusmehhanismide abil. Tõepoolest, pikaealisuse ja DNA parandamise vahel on seos, mida tõendab ensüüm polü-ADP-riboospolümeraas-1 (PARP-1), mis on oluline tegur raku reaktsioonis stressist põhjustatud DNA kahjustustele. Kõrgemat PARP-1 taset seostatakse pikema elueaga.

Gompertz-Makehami surelikkuse seadus (mõnikord lihtsalt Gompertzi seadus, Gompertzi jaotus) on statistiline jaotus, mis kirjeldab inimeste ja enamiku mitme looma suremust. Gompertzi-Makehami seaduse järgi on suremus vanusest sõltumatu komponendi (Makehami liige) ja vanusest sõltuva komponendi (Gompertzi funktsioon) summa, mis suureneb vanusega eksponentsiaalselt ja kirjeldab organismi vananemist. Kaitstud keskkondades, kus pole väliseid surma põhjuseid (laboritingimustes, loomaaedades või arenenud riikide elanike jaoks), muutub vanusest sõltumatu komponent sageli väikeseks ja valemit lihtsustatakse funktsiooniga Gompertz. Eraldise hankis ja avaldas aktuaar ja matemaatik Benjamin Gompertz 1832. aastal.

Gompertzi-Makehami seaduse järgi on surma tõenäosus kindla lühikese aja jooksul pärast x-aastaseks saamist:

p \u003d a + bx,

kus x on vanus,

p on surma suhteline tõenäosus teatud aja jooksul,

a ja b on koefitsiendid.

Seega väheneb populatsiooni suurus vanusega kahekordse eksponentsiaalse kiirusega:

s (x) \u003d eksp. [- m (bx + c)].

Gompertz-Makehami suremusseadus kirjeldab kõige paremini inimeste suremuse dünaamikat vanusevahemikus 30–80 aastat. Suurema vanuse piirkonnas ei suurene suremus nii kiiresti, kui see surelikkuse seadus ette näeb.

Ajalooliselt põhjustas inimeste suremust kuni 1950. aastateni suuresti surelikkuse seaduse (Makehami termin või parameeter) ajast sõltumatu komponent, vanusest sõltuv komponent (Gompertzi funktsioon) jäi peaaegu muutumatuks. Pärast 1950. aastaid pilt muutus, mis viis hilisemas eas suremuse vähenemiseni ja ellujäämiskõvera nn derektangulariseerumiseni (lamenemiseni).

Usaldusväärsuse teooria osas on Gompertz-Makehami suremusseadus ebaõnnestumiste seadus, kus riskimäär on vanusest sõltumatute ebaõnnestumiste ja vananemisega seotud ebaõnnestumiste kombinatsioon koos nende ebaõnnestumiste määra eksponentsiaalse suurenemisega.

Gompertzi seadus on Fisher-Tippetti jaotuse erijuht negatiivse vanuse jaoks.

Vananemise epigeneetiline teooria.Aja jooksul kaotavad rakud aeglaselt represseeritud kromatiini markerid, mis võivad olla seotud rakkude diferentseerumisega kehas. Represseerimismarkerite kadumine peaks varem või hiljem viima vastavalt seisvate transposoonide derepressioonini, nende põhjustatud DNA kahjustuste hulga suurenemiseni, millele järgneb rakulise DNA parandussüsteemi aktiveerimine. Viimased põhjustavad lisaks DNA-s parandamises osalemisele ka telomeerides omavolilisi rekombinatsioone. Samuti on võimalik, et transposooni rekombinaasid võivad selliseid rekombinatsioone vahetult algatada. Selle tulemusena muudetakse telomeerse DNA pikendatud sektsioonid rõngasteks ja kaotsi ning kadunud ümmarguse DNA pikkus lühendab telomeere. See protsess kiirendab telomeerse DNA kadu kümneid kordi ja järgnevat enamiku rakkude apoptoosi ning määrab vananemise kui bioloogilise nähtuse. Kavandatud teooria on alternatiiv geneetiliselt programmeeritud vananemise hüpoteesile ning vananemise hüpoteesile vigade ja kahjustuste kuhjumise tagajärjel, selgitab telomeerikao kiirendamise mehhanismi oksüdatiivse stressi ja DNA kahjustuse korral, samuti vananemise ja kasvajate ilmnemise seost.

Evolutsiooniline geneetiline lähenemine. Geneetilise lähenemisviisi aluseks olnud hüpoteesi pakkus välja Peter Medawar 1952. aastal ja see on nüüd tuntud kui "mutatsioonide akumulatsiooni teooria" (eng. Mutations akumulation theory). Medawar märkas, et looduses elavad loomad elavad väga harva vanuseni, kui vananemine muutub märgatavaks. Tema idee kohaselt on hilisematel eluperioodidel ilmnenud alleelid, mis tekivad sugurakkude mutatsioonide mõjul, üsna nõrga evolutsioonilise surve all, isegi kui nende toime tõttu kannatavad sellised omadused nagu ellujäämine ja paljunemine. Seega võivad need mutatsioonid genoomis kuhjuda paljude põlvkondade jooksul. Kuid iga inimene, kellel on õnnestunud pikka aega surma vältida, kogeb oma mõju, mis avaldub vananemisena. Sama kehtib kaitstud tingimustes olevate loomade kohta.

Hiljem, 1957. aastal, pakkus D. Williams välja pleiotroopsete geenide olemasolu, millel on erinev mõju organismide ellujäämisele kogu elu jooksul, see tähendab, et need on kasulikud noores eas, kui loodusliku valiku mõju on tugev, kuid kahjulik hiljem, kui loodusliku valiku mõju on nõrk. ... See idee on nüüd tuntud kui "antagonistlik pleiotroopia" (ingl. Antagonistic pleiotropy).

Need kaks teooriat moodustavad koos praeguse arusaama vananemise geneetikast. Vastutustundlike geenide kindlakstegemine on olnud aga vaid piiratud eduga. Tõendid mutatsioonide kuhjumise kohta on endiselt vaieldavad, samas kui pleiotroopsete geenide olemasolu kohta on tõendeid, kuid need pole piisavalt tõestatud. Pleiotroopsete geenide näited hõlmavad telomeraasi geeni eukarüootides ja sigmafaktorit 70 bakterites. Kuigi on teada palju geene, mis mõjutavad erinevate organismide eluiga, ei ole pleiotroopsete geenide kohta veel ühtegi selget näidet leitud.

Evolutsiooniline füsioloogiline lähenemine. Antagonistliku pleiotroopia teooria ennustab, et peab olema pleiotroopse toimega geene, mille loomulik valik viib vananemisele. Tõepoolest on leitud mitmeid elu erinevatel etappidel pleiotroopse toimega geene - sigma-70 E. colis, telomeraas eukarüootides, kuid otsest seost vananemisega pole näidatud, eriti kuna pole tõestatud, et see on kõigi organismide jaoks tüüpiline nähtus, mis vastutab kõige eest. vananemise mõjud. See tähendab, et neid geene saab pidada ainult teooria järgi ennustatud geenide rolli kandidaatideks. Teiselt poolt on näidatud mitmeid füsioloogilisi mõjusid, määramata nende eest vastutavad geenid. Sageli võime rääkida kompromissidest, mis sarnanevad antagonistliku pleiotroopia teooriaga, määratlemata selgelt geenid, millest need sõltuvad. Selliste kompromisside füsioloogiline alus on pandud nn "ühekordselt kasutatava soma teooriasse". See teooria küsib, kuidas peaks organism haldama oma ressursse (teooria esimeses versioonis oli see ainult energia) soma ja muude ellujäämiseks vajalike funktsioonide säilitamise ja parandamise vahel. Kompromissivajadus tuleneb piiratud ressurssidest või vajadusest valida nende kasutamiseks parim viis.

Keha hooldamine peaks toimuma ainult nii palju kui vaja looduses normaalse ellujäämise ajal. Näiteks kuna 90% metsikutest hiirtest sureb esimesel eluaastal peamiselt külma tõttu, mõjutab ressursside investeerimine pikas perspektiivis ainult 10% elanikkonnast. Seega on kolmeaastane hiirte eluiga täielikult piisav kõigi looduse vajaduste rahuldamiseks ning evolutsioonilisest vaatenurgast tuleks vanadusega võitlemise asemel ressursse kulutada näiteks soojuse säilitamise või taastootmise parandamiseks. Seega sobib hiire eluiga kõige paremini tema elu ökoloogiliste tingimustega.

Ühekordse keha teooria teeb mitu eeldust, mis mõjutavad vananemisprotsessi füsiolooge. Selle teooria kohaselt tuleneb vananemine somaatiliste rakkude ebatäiuslikest parandus- ja hooldusfunktsioonidest, mis on kohandatud vastama keskkonnavajadustele. Kahjustused on omakorda rakkude elulise aktiivsusega seotud stohhastiliste protsesside tulemus. Pikaealisust kontrollitakse nende funktsioonide eest vastutavate geenide kontrollimise kaudu ning generatiivsete rakkude surematus, erinevalt somaatilistest, on tingitud suurest ressursside kulutamisest ja võib-olla ka mõnede kahjustuste allikate puudumisest.OPARIIN-HALDEN ELU SÜSTEEMI PÄRITOLU TEOORIA - STRUKTUURIKORRALDUS JA ISEORGANISATSIOON ELUSLOODUSES Süsivesikud

Vananemisteooriate klassifikatsioone on tohutult, teadlased eristavad paljusid rühmi - programmeeritud vananemise, stohhastilise (tõenäosuslikkuse), molekulaargeneetilise, neuroendokriinse ja paljude teiste teooriad. See jaotus on väga meelevaldne, kuna teooriad peaksid hõlmama kõiki vananemisprotsessiga seotud mehhanisme. Vananemismehhanismid on üsna keerukad ja mitmekesised. Tänapäeval on mitmeid alternatiivseid teooriaid, mis on osaliselt vastuolus ja osaliselt üksteist täiendavad. Nüüd on teadusmaailm vananemisprobleemide vastu üha enam huvitatud, loodud on selle probleemiga tegelevaid instituute, uurimisrühmi jne. Koguneb tohutu hulk andmeid ja võib-olla väga varsti saab vananemisprotsess lahti.
Vaatleme vananemise teooriaid Ben Besti kuulsas monograafias "Vananemise mehhanismid 2006." toodud järjekorras. Lisateavet teadaoleva kohta leiate tema isiklikust saidilt.

Evolutsiooniteooria ja liigispetsiifiline vananemine

See teooria sai alguse siis, kui Darwiniga koos töötanud kuulus evolutsionist Russell Wallace esitas idee, et pikaealisus pärast järglaste vanust on liikidele ebasoodne. Lapsed ja vanemad võistlevad ressursside pärast. See võib toetada ideed geneetiliselt programmeeritud vananemine ... Täiendavaks argumendiks on lõhe programmeeritud kortikosteroidide vahendatud lõhustamine pärast kudemist. Kuid nagu märkis bioloog Herman Medawar, poleks vananemist vaja paljunemist.
Kui vananemine on evolutsioonijõudude produkt, siis peab see olema programmeeritav. Kuid enamik looduses olevatest loomadest sureb õnnetuste, konfliktide ja haiguste tõttu ning sellistes tingimustes tundub olevat kaheldav, kas vananemine on evolutsiooni poolt ette määratud. Teisest küljest väheneb looma ellujäämise võime juba vananemise varases staadiumis, seega toimub valik vanade isendite vastu.
Alternatiivne vaatepunkt võrdleb geneetilist programmeerimist satelliidi ehitamisega planeedi kohta teabe kogumiseks. Kujundus on keskendunud sellele, et satelliit jõuaks sihtkohta ja esitaks kogutud andmed planeedi tiirlemisel. Analoogia on väga kujundlik, kaaslane tähendab paljunemisperioodi. Üheks paljunemise eesmärgiks on indiviidi hävitamine.


Erinevate liikide suur eluiga näib olevat veenev tõend selle kohta, et vananemine on geneetiliselt ette määratud. Elevant elab 10-20 korda kauem kui hiir, kuid nende südamelöökide arv on kogu elu sama, lihtsalt elevandil on 30 minutis ja hiirel 300. Mõlemad liigid teevad 200 miljonit hingamisliigutust. Mõlemal on metaboolne potentsiaal umbes 200 kcal (see on tüüpiline teistele imetajatele, kuid inimesel on see võrdne umbes 800 kcal - aju kasutab rohkem energiat kui ükski teine \u200b\u200borgan). Gerontoloogid, kes on eri liikide eluiga võrrelnud, seletavad seda vastuolu sellega, et korrelatsioon eluea ja kaalu vahel on palju parem kui korrelatsioon primaatide ajumassiga.
Liigi olulised omadused mõjutavad ka erinevate liikide eluiga: suur suurus, lennuvõime, aju, nõelte, kesta või koore olemasolu, külmavereline olek. Kõik peale viimase omaduse vähendavad haavatavust kiskjate ees.
Konkurents sama liigi isendite vahel partnerite ja ressursside pärast on olulisem kui kiskjad ja muud ohud. Evolutsioonilised jõud võimaldavad areneda tugevamatel ja vastupidavamatel loomadel, see tähendab ka võimalikult paljude järglaste jätmist ning iga järglane peaks saama rohkem hoolt ja ressursse. Geenide ellujäämise tagab paremini "reproduktiivselt edukate" täiskasvanute eluea ja reproduktiivse perioodi pikenemine, kellel on rohkem järglasi, kellest märkimisväärne arv ei jää ellu ega muutu reproduktiivselt aktiivseks isiksuseks.
Lühiajalised organismid raiskavad ainevahetuse energiat antioksüdantidele ja DNA parandamisele, selle asemel, et kasutada seda kasvu ja paljunemiseks. Kui loomal on vaenlasi, investeerib evolutsioon mõned ressursid kiiresse taastootmisse ja parandamisse (sealhulgas DNA parandamisse) ning suurema hulga geneetiliste ressursside hulka paljunemisperioodi pikendamisse (see tähendab, et pikeneb ka eluiga). Näiteks lindudel sisaldab mitokondriaalmembraan suures koguses küllastumata rasvhappeid, mis muudab nad peroksüdatsiooni suhtes vähem haavatavaks. Mitokondrite hingamisahela valgukompleks genereerib lindudel vähem kui imetajatel. See näitab seda hästi kujundatud puuridega loomad võivad elada mitu sajandit ... Inimese tüvirakud võivad teoreetiliselt elada miljoneid aastaid tänu DNA parandusensüümide, antioksüdantsete ensüümide ja telomeraasi suurenenud tootmisele.

Evolutsioonibioloogid teevad kunstliku valiku katseid, et määrata kindlaks evolutsiooni roll eluea määramisel. Sarnaseid uuringuid viib läbi Michael Rose California ülikooli ökoloogia ja evolutsioonibioloogia osakonnast. Oma töödes uuris ta paljusid puuviljakärbeste põlvkondi ja tegi kindlaks, et need isendid, kes jätavad elutsükli lõpus järglased, elavad teistest 30% kauem. Suurenenud elueaga treenimine määrab SOD, CAT ja ksantiindehüdrogenaasi ning ka soojusšoki valkude suurenenud taseme, mis suurendab vastupidavust stressile. Näiteks on Hsp22 (üks soojusšoki valkudest) ekspressioon pikaealistel inimestel 2-10 korda suurem.
Dr Rose'i artiklid:
Drosophila melanogasteri viivitatud vananemine ja dehüdratsiooniresistentsus.

Kahjuks viiakse sellised mitmekülgsed uuringud läbi laborimudelitega, mis Drosophila on juba ammu olnud. Sellised inimeste uuringud on bioloogilistel põhjustel väga keerulised - nii palju inimpõlve on võimatu täielikult jälgida.

Kui räägime teooriast, siis see on vähe spetsiifiline ja esindab teiste teooriate üldistust (kuigi see ilmus teistest varem), näiteks vabade radikaalide teooria, telomeraas jne.

Kuid nagu eespool märgitud, on ka selle teooria vastaseid. Nende hulgas on Randolph Howes ja Anthony Linnane, kes olid omal ajal tema tulihingeline pooldaja, kuid vaatasid seejärel oma vaated uuesti läbi. Howes avaldas 2006. aastal monograafia "Vaba radikaalne fantaasia: rikkus paradokse". Teadlased hindavad selle teooria rolli loos, kuid märgivad selles mõningaid vigu. Niisiis, nad usuvad, et vabade radikaalide taseme hindamine on üle hinnatud, parandussüsteemid on teada ja toimivad tõhusalt, vabad radikaalid on seotud energia tootmise ja raku ainevahetuse, homöostaasi reguleerimisega. Antioksüdantide laialdane kasutamine ei aita võidelda vähipandeemiate, diabeedi, südame-veresoonkonna haiguste ja vananemisega.

Igal juhul on vabade radikaalide teoorias ratsionaalne tuum, kuid paljud lahendamata küsimused jäävad alles:
1) miks on antioksüdandid ebaefektiivsed, kui teooria on õige?

2) kuidas saab rakku ja keha tervikuna kaitsta oksüdatiivse stressi eest?

3) kuidas aktiveerida sisemisi reserve?

4) kuidas teha kindlaks piir, mille möödudes tekib vähk, diabeet, ateroskleroos ja muud vananemiskaaslased?
Ootame teadlaste vastuseid.

Rohkem selle kohta rakkude oksüdatiivne kahjustus, antioksüdantide kaitse- ja parandussüsteemid saab lugeda.

Mitokondrite teooria

Mitokondriteooria on vabade radikaalide teooria erijuhtum. Mitokondrionil on oma aparaat DNA kahjustuste parandamiseks eksogeensete ja
endogeensed ained, mis on enamasti toksiinid, ravimid. Suur tähtsus mtDNA kahjustuste puhul on elektronide transporditsementide lähedus ja kaitsva DNA puudumine. DNA oksüdatiivne kahjustus põhjustab aluse muutusi, AP saite ja muud tüüpi kahjustusi. Suurimat kahju põhjustab 8-oksoguaniin, mis koguneb DNA-ga koos vanusega. MtDNA kahjustus on palju ulatuslikum ja kestab kauem kui tuuma DNA kahjustus.
Paljud uuringud on näidanud mtDNA kahjustuse kuhjumise vanusest sõltuvat skeletilihases (Lee jt, 1993), südamelihases (Marin-Garcia jt, 2002), ajus (Corral-Debrinski jt, 1992) ja maksas (Hamilton). et al., 2001). 8-oksoguaniinil on kahjustustes suur roll (de Souza-Pinto jt, 2001, Hudson jt, 1998).
8-oksoguaniini tase mtDNA-s (kuid mitte tuuma-DNA-s) ja maksimaalne
imetajate eluiga on pöördvõrdeline.
MtDNA mutatsioonidel on tohutu roll postmitootiliste rakkude, näiteks neuronite kahjustamisel ja neurodegeneratiivsete haiguste tekkimisel. Mitokondrid pakuvad signaale kandvate sünapside toimimiseks vajalikku energiat. MtDNA kahjustus viib lõpuks neuroni bioenergeetilise komponendi rikkumiseni.
Neurodegeneratiivseid haigusi iseloomustab progresseeruv neuronite surm (). Neurodegeneratiivsete haiguste korral on leitud MtDNA mutatsioone ja nendega seotud bioenergeetilisi häireid (Kang ja Hamasaki, 2005).
Enam kui 50 aastat tagasi pakuti, et mitokondrite düsfunktsioon mängib rolli kantserogeneesis (Warburg, 1956). On tõestatud, et mtDNA mõnes kohas esinevad mutatsioonid soodustavad kasvaja kasvu ja vähendavad apoptoosi (Shidara et al., 2005).
Selle teema hiljutised uuringud hõlmavad Lõuna-Alabama ülikooli rakubioloogia ja neuroteaduste osakonna Druzhyna NM, Wilson GL ja LeDoux SP tööd, mis tegid kokkuvõtte materjalist mitokondrite ja vananemise vaheliste suhete kohta viimastel aastatel. DNA kahjustuste kuhjumine oksüdatiivse stressi ajal on Harmani vabade radikaalide vananemise teooria alus (Harman, 2001). Rakus on reaktiivsete hapnikuliikide (ROS) üks peamisi allikaid oksüdatiivne fosforüülimine mitokondrites. MtDNA kahjustamine viib ROS-i sünteesi suurenemiseni, mis omakorda põhjustab veelgi suuremat kahju mtDNA-le - nõiaring on suletud, mis viib lõpuks rakusurmani.

Mitokondrite, oksüdatiivse stressi ja vananemise kohta tehakse tohutult palju uuringuid. Selle teooria vastuargumendid on samad, mis vabade radikaalide puhul (vt eespool). Mitokondriteooria on eraldi välja toodud tänu sellele, et rakus olevad mitokondrid on "olek riigi sees", s.t. töötab autonoomselt, omab oma genoomi ja mängib oksüdatiivse stressi nähtuses võtmerolli.

Valgu glükosüülimise teooria

Valgud võivad kahjustuda vabade radikaalide toimel ja glükosüülimise kaudu (glükeerimine, Maillardi reaktsioon, mitteensümaatiline glükosüülimine). See on reaktsioon, kus redutseeritud suhkrud kinnituvad valgule ilma ensüümide osaluseta (lüsiini ja arginiini aminorühmad, mis osalevad peptiidsideme moodustamises).

Amadori toode on ketoamiin. Amadori toote glükosüülimine ja moodustumine on pöörduvad reaktsioonid, Amadori produkti oksüdeerumine koos AGE moodustumisega on pöördumatu.
Siin on valgu glükosüülimise teooria põimunud vabade radikaalide teooriaga: AGE moodustumisel suureneb vabade radikaalide sisaldus rakus 50 korda. Ristseotud AGE moodustumist vaskulaarses kollageenis on seostatud ateroskleroosi ja nefropaatiaga diabeedi (Allen TJ et al., 1997), katarakti ja Alzheimeri tõve korral.
AGE moodustumine on naha, lihaste, kopsude, veresoonte ja muude elundite universaalne vananemise märk.
Valkudel on erinev eluiga, silma läätses olevad kristalliinid eksisteerivad pikka aega. Läätsekristalliinid, kollageen ja basaalmembraani valgud on kõige sagedamini ristseotud ja moodustavad AGE-d.
Vananeva naha rakuvälises maatriksis moodustub kollageenglükosüülimise saadus glükoosepaan (Sell et al, 2005).


Glükoosepaan on 2 korda sagedamini diabeetikutel. Tingimusel, et diabeedi korral kutsub TGF-ß esile rakuvälise maatriksi moodustumise ja see maatriks on pidevalt glükosüülitud, on lihtne mõista, miks sklerootilised protsessid vananedes intensiivistuvad.
Kollageen on imetajate hulgas kõige rohkem valke. Selle struktuuris ristsidumine toob kaasa koe elastsuse kaotuse, ateroskleroosi, neerufunktsiooni languse, halva haavade paranemise, vähenenud kopsumahu ja katarakti.
Kõige sagedamini osalevad glükosüülimisel glükoos, galaktoos (5 korda aktiivsem kui glükoos), fruktoos (8 korda), deoksüglükoos (25 korda), riboos (100 korda) ja desoksüriboos (200 korda). Mõned lipiidide peroksüdatsiooni käigus tekkinud aldehüüdid on palju aktiivsemad kui suhkrud.
Selle probleemi uurimiseks on spetsiaalne selts - International Maillard Reaction Society. Seltsi praegune president on Jennifer M. Ames. Ettevõte asutati 2005. aastal ja tegeleb meditsiini, põllumajanduse ja toiduainetööstuse glükosüülimisprotsesside uurimisega. See koosneb teadlastest üle kogu maailma, kes korraldavad aktiivsete süsivesikute ühendite probleemiga seotud konverentse ja harivad inimesi.
Warwicki ülikooli kliiniliste teaduste uurimisinstituut uurib valgu glükosüülimist, selle rolli rakukahjustustes ja vananemisel. Hiljuti avaldasid selle instituudi teadlased - Naila Rabbani ja Paul Thornalley - artikli "Dikarboksüülsed ristsidemed kahjustavad elektrijaamu: mitokondrite valkude glükosüülimine ja oksüdatiivne stress". Mitokondrite valkude kaitsmine glükosüülimise eest endogeensete dikarboksüülühendite, metüülglüoksaali ja glüoksaali abil hoiab ära vabade radikaalide tootmise kasvu ja oksüdatiivse stressi mõju proteoomile elu jooksul ja nematoodide vananemise ajal. See viitab sellele, et mitokondrite proteoomide glükosüülimisel tekkivad kahjustused põhjustavad mitokondrite funktsioneerimise häireid, mis omakorda põhjustab oksüdatiivset stressi. Tulevikus loodavad teadlased uurida valke, mis saavad kahjustuste sihtmärkideks.

Valgu glükosüülimise teooria on valgukahjustuste teooria konkreetne ja kõige levinum juhtum. Ristsidemed häirivad valkude struktuuri ja takistavad neil oma funktsioone täitmast, seega rakkude ja organite talitlushäired. See teooria on kooskõlas vabade radikaalide teooriaga. Siiski on kana ja muna paradoks - mis saab esimesena? Glükosüülimine või oksüdatiivne stress? Glükosüülimine viib oksüdatiivse stressi ja oksüdatiivne stress suurendab glükosüülimist. Sellele küsimusele tuleb veel vastata, kuigi enamik teadlasi kaldub arvama, et glükosüülimine on esmane.
Suur osa sellest teooriast jääb ebaselgeks:
1) Miks teatud valgud glükosüülitakse (lisaks sellele, et need on arginiini ja lüsiini koostises)?
2) Kas on olemas kahjustuste künnis, mida ületades rakk ei saa oma funktsioone täita?
3) Kuidas vältida patoloogilist glükosüülimist?
4) Kuidas reguleeritakse glükosüülimist?
Praegu käivad nende probleemide uurimine.

DNA kahjustused ja parandused

Selles osas võib korraga ära märkida mitu teooriat - somaatiliste mutatsioonide teooria (Szillard, 1959), DNA kahjustuste kuhjumise teooria, geenimutatsioonide teooria. Kõik need teooriad taanduvad asjaolule, et vananemine areneb geneetiliste mehhanismide rikkumisel.
DNA kahjustus mõjutab geeniekspressiooni, takistades DNA RNA-sse transkriptsiooni või tulemuseks on ebanormaalne valk, mis ei saa normaalselt toimida. Paljud mutatsioonid ei ole surmavad ja püsivad jagunevates rakkudes. Enamik teadlasi kaldub arvama, et DNA kahjustus on vananemisprotsessis olulisem kui mutatsioonid.
Ühe päeva jooksul tekib ühes imetajarakus umbes 200 000 kahjustust: oksüdatsioon, hüdrolüüs, alküülimine, ioniseeriva kiirguse kahjustus ja kemikaalid... Puriini või pürimidiini eemaldamine (AP saidi moodustumine) on kõige sagedamini põhjustatud hüdrolüüsist või kokkupuutest temperatuuriga:

Kui AP saite ei parandata, moodustub üheahelaline lõhe. Samuti moodustuvad kaheahelalised katkestused. Samuti moodustuvad ultraviolettvalguse toimel tümiini dimeerid (ristsidemed külgnevate tümiinide vahel). DNA-d kahjustavad ained kahjustavad ka nii RNA-d kui ka vabu nukleotiide. Puriinid ja pürimidiinid on mononukleosiidide ja nukleotiidide kujul modifitseerimise suhtes 100–1000 korda tundlikumad kui DNA-s ja RNA-s, kus neid kaitseb spiraalne struktuur. Nukleotiidide kogumi modifitseerimine on üks olulisi nukleiinhappekahjustuse tegureid. Kuigi DNA ja RNA polümeraasid tunnevad ära kahjustatud ja modifitseeritud alused, pole see äratundmine piisav ja nad saavad sisestada kahjustatud nukleotiide ehitatavasse nukleiinhappesse.

Selles on DNA kahjustuste teooria ühendatud vabade radikaalide teooriaga.

Vastavalt eeltoodule sõnastati 1963. aastal L. Orgel (L. Orgel) vea teooria mida ta kirjeldas artiklis "Valkude nõuetekohase sünteesi säilitamine ja seos vananemisprotsessiga". See põhineb eeldusel, et vananemise peamine põhjus on geneetiliste kahjustuste kuhjumine vanusega mutatsioonide tagajärjel, mis võib olla nii juhuslik (spontaanne) kui ka põhjustatud erinevatest kahjustavatest teguritest (ioniseeriv kiirgus, stress, ultraviolettkiired, viirused, keemiliste reaktsioonide kõrvalproduktide kuhjumine kehas jne).... Seetõttu võivad geenid DNA-kahjustuste kuhjumise tõttu lihtsalt kaotada võime teatud tegevusi korralikult reguleerida.
Samal ajal on olemas spetsiaalne parandussüsteem, mis tagab DNA struktuuri suhtelise tugevuse ja usaldusväärsuse päriliku teabe edastamise süsteemis. Mitme loomaliigi katsed on näidanud seost DNA parandussüsteemide aktiivsuse ja eluea vahel. Selle vananemisega seotud nõrgenemist eeldatakse vananemisega. Parandamise roll on paljudel enneaegse vananemise ja eluea järsu lühenemise juhtudel selgelt ilmne. See kehtib ennekõike pärilike parandushaiguste kohta (progeria, Turneri sündroom, mõned Downi tõve vormid ja teised). Samal ajal on arvukate DNA paranduste kohta uusi andmeid, mida kasutatakse argumendina veahüpoteeside vastu. Artiklis pealkirjaga "Teadus eitab vanadust" usub prantsuse teadlane R. Rossion (1995), et nende faktide valguses on teooria vigade kuhjumisest nukleotiidjärjestustes. nõuab läbivaatamist. Sellegipoolest ei too hüvitis ilmselt kaasa 100% -lise kahju hüvitamist.

Telomeerid

1961. aastal tegi Ameerika gerontoloog L. Hayflick kindlaks, et inimese fibroblastid - jagunemisvõimelised naharakud - "katseklaasis" võivad jagada mitte rohkem kui 50 korda. Avastaja auks nimetati seda nähtust "Hayflicki piiriks". Hayflick ei pakkunud sellele nähtusele siiski mingit selgitust.
1971. aastal esitas teadlane Aleksei Matvejevitš Olovnikov, kasutades andmeid rakkude DNA sünteesi põhimõtete kohta, hüpoteesi, mille kohaselt "Hayflicki piiri" seletatakse asjaoluga, et iga rakujagunemisega kromosoomid lühenevad veidi. Kromosoomidel on spetsiaalsed otsapiirkonnad - telomeerid, mis pärast iga kromosoomide kahekordistumist muutuvad veidi lühemaks ja mingil hetkel lühenevad nii palju, et rakk ei saa enam jagada. Siis kaotab see järk-järgult oma elujõulisuse - just selles seisneb telomeersete teooriate kohaselt rakkude vananemine. Olomnikovi teooria suurepäraseks kinnituseks oli telomeraasi ensüümi avastamine 1985. aastal, mis täiendab sugurakkudes ja kasvajarakkudes lühendatud telomeere, tagades nende surematuse. Tõsi, 50–60 jagunemise piir ei kehti sugugi kõigi rakkude puhul: vähk ja tüvirakud võivad teoreetiliselt jagada lõputult, elusorganismis võivad tüvirakud jagada mitte kümneid, vaid tuhandeid kordi, kuid seos rakkude vananemise ja telomeeride lühenemise vahel on üldtunnustatud. On uudishimulik, et autor ise otsustas hiljuti, et telomeerihüpotees ei selgita vananemise põhjuseid, ja esitas kõigepealt veel ühe ja seejärel teise, mitte vähem fantastilise - Kuu gravitatsiooni. Mõlemad ei saanud ei eksperimentaalset kinnitust ega kaaslaste heakskiitu.

Vaatame lähemalt, mis on telomeer ja kuidas seda lühendatakse. Telomeeri struktuuri mudel:


Kahe telomeerse konformatsiooni skeem. ja - "T-silmus". Selles konformatsioonis moodustab telomeeri üheahelaline G-saba oma kaheahelalise homoloogse piirkonnaga heterodupleksi. Selle tulemusena moodustub struktuur, mida nimetatakse D-silmuseks. b - lineaarne konformatsioon. DNA replikatsiooniprotsessis võib olla lühike aeg. Eeldatakse, et selles konformatsioonis on telomeraasil juurdepääs telomeeri otsale.
Peamised telomeeriga seonduvad valgud:


Loetletud on ainult peamised telomeeride organiseerimisega seotud valgud: Ku-heterodimeer. mis koosneb subühikutest Ku70 ja Ku80, valk Rap1, valkudest SIR2, SIR3 ja SIR4, mis kompleksis interakteeruvad nii Rap1 kui ka Ku heterodimeeriga. Eeldatakse, et telomeraas seondub Estl valgu abil üheahelalise terminaalse DNA-ga.
Drosophilal on telomeeride pikenemise mehhanism, see pole täiesti selge, kuid on mitmeid mudeleid:


ja - Olemasolevas mudelis eeldatakse telomeeride pikenemist mobiilsete elementide ülevõtmise tõttu. Hüpoteetilise valgu A kontsentratsiooni vähenemine põhjustab valgukompleksi blokeerimise, mis interakteerub LINE elemendi Y-otsaga seotud valkudega. Selle tulemusena aktiveeritakse LINE-elementide üleviimine. Meie laboris on tõestatud, et üks valk, mis blokeerib LINE-elementide kinnitumist, on heterokromaatiline valk HP1. b - Alternatiivne mudel eeldab geeni muundamise / rekombinatsiooni mehhanismi. Hüpoteetilise valgu B kontsentratsiooni vähenemisega blokeeritakse DNA vaba ots, mis viib homoloogiliste telomeersete järjestustega heterodupleksi moodustumiseni (imetajate T-silmuse konformatsiooni D-aasa analoog) ja telomeeri pikenemiseni geenimuundamise mehhanismi abil. Meie laboris on eraldatud geeni mutatsioon, mis viib kontrollimatu geeni muundumiseni kromosoomi lõpus.

Dielmani kõrgusteooria

1950. aastate alguses oli tuntud vene gerontoloog V.M. Dilman esitas idee ühtsest regulatiivsest mehhanismist, mis määrab vanusega seotud muutuste mustrid keha erinevates homöostaatilistes (säilitades sisekeskkonna püsivust) süsteemides, ja põhjendas seda. Dilmani hüpoteesi kohaselt on nii arengu (lad. Elevatio - tõus, ülekantud tähenduses - areng) kui ka järgneva keha vananemise mehhanismide peamine seos hüpotalamus - endokriinsüsteemi "dirigent". Vananemise peamine põhjus on hüpotalamuse vananemisest tingitud tundlikkuse vähenemine närvisüsteemi ja endokriinsete näärmete regulatiivsete signaalide suhtes. ... Kogu 1960. – 80. eksperimentaalsete uuringute ja kliiniliste vaatluste abil leiti, et just see protsess viib vanusega seotud muutusteni reproduktiivsüsteemis ja hüpotaalamuse-hüpofüüsi-neerupealiste süsteemis, mis tagab neerupealise koore toodetud glükokortikoidide vajaliku taseme - "stresshormoonid", nende kontsentratsiooni igapäevased kõikumised ja sekretsiooni suurenemise ajal stress ja lõppkokkuvõttes nn hüperadaptoosi seisundi tekkimine. Metaboolse homeostaadi süsteemi sarnaste vanusega seotud muutuste tagajärg, mis reguleerib söögiisu ja keha funktsioonide energiavarustust, on vananedes keharasva suurenemine, koe tundlikkuse vähenemine insuliini suhtes (prediabeet) ja ateroskleroosi areng.
Endokriinsüsteemi regulatsioon:


Oluline etapp kõrgendusteooria väljatöötamisel oli nende kolme peamise "superhomeostaadi" (reproduktiivne, adaptiivne ja metaboolne) loomulikult esinevate vanusega seotud muutuste rolli kindlakstegemine selliste nähtuste tekkimisel, mis on üksikisiku eluea jaoks võtmetähtsusega, näiteks metaboolne immunosupressioon ja kankrofiilia, s.t. ... pahaloomuliste kasvajate tekkimist soodustavate tingimuste kujunemine. Ligi 40 aastat oma kontseptsiooni arendades ja süvendades on V.M. Dilman jõudis järeldusele, et vananemine (ja vananemisega seotud peamised haigused) ei ole
programmeeritud, kuid rakendamise kõrvalprodukt
geneetiline arenguprogramm ja seetõttu toimub vananemine koos
geneetilisele programmile omane regulaarsus. Dilmani kontseptsiooni kohaselt vananemine ja sellega seotud haigused on ontogeneesi geneetilise programmi - organismi arengu - rakendamise kõrvalprodukt.

Vanusega seotud patoloogia ontogeneetiline mudel on avanud uusi lähenemisviise enneaegse vananemise ja sellega seotud haiguste ennetamiseks
vanus ja on inimese surma peamised põhjused: südamehaigused, pahaloomulised kasvajad, insultid, metaboolne immunosupressioon, ateroskleroos, eakate diabeet ja rasvumine, vaimne depressioon, autoimmuunsed ja mõned muud haigused. Ontogeneetilisest mudelist järeldub, et haiguste arengut ja looduslikke seniilseid muutusi võib pidurdada, kui homöostaasi seisund stabiliseeritakse organismi arengu lõpuks saavutatud tasemel. Kui aeglustate vananemise määra , siis, nagu V.M. Dilman, on võimalik suurendada inimelu liigipiire.

Kaasaegsed ideed piiratud kalorsusega dieedi, diabeedivastaste biguaniidide, käbinäärme ja melatoniini peptiidide, mõnede neurotroopsete ravimite (eriti L-DOPA ja monoamiini oksüdaasi inhibiitori deprenüül) ja merevaikhappe geroprotektiivse toime mehhanismide kohta näitavad, et selline lähenemine on paljutõotav.

Dilmani artiklid elektroonilises vormis pole kahjuks veel saadaval, kuid võite lugeda tema põhiteost "Suur bioloogiline kell".

Seega Dielmani teooria on programmeeritud surmateooriate rühma üldistus. Dielmani teooria kaasaegne versioon - neuroendokriinne teooria ... Üks peamisi vanusega seotud häireid on rakkude tundetus hormonaalsete stiimulite suhtes.

Immunoloogiline teooria

On teada, et vanusega suureneb erinevate nakkushaiguste, autoimmuunsete protsesside ja kasvajate esinemissagedus. See võib olla osaliselt tingitud vanusega seotud defektidest. immuunsussüsteem... Nii paljude vanusega seotud patoloogiliste protsesside seos immuunsüsteemi defektidega tõi kaasa eelduse, et immuunsüsteemi vananemine võib eluiga piirata ... Vaatamata asjaolule, et on läbi viidud palju eksperimentaalseid ja kliinilisi uuringuid, mis viitavad vanusega seotud immuunsüsteemi ammendumisele, ei ole olemasolevad andmed siiski vananemise kõigi ilmingute selgitamiseks piisavad. Immuunreaktsioonides osalevad rakulised ja humoraalsed komponendid ning suur hulk moduleerivaid mitteimmuunseid tegureid, mis võivad muutuda ka vanemas eas, ei võimalda tänapäeval immunoloogilisest terviklikku pilti joonistada.

Immuun- ja vereloome süsteem on omavahel tihedalt seotud, kuna neil on ühine päritolu tavalistest pluripotentsetest tüvirakkudest. Mõlemal on võtmeroll keha kaitsmisel, kasvajate arengu ennetamisel ja nakkusetekitajatele reageerimisel. Selgub aga, et vanusega loomade ja inimeste peamine vereloome kas ei muutu või muutub ainult minimaalselt. Reservvõimsusi saab kitsendada, mis viib stressimõjudele reageerimise võime vähenemiseni.
Perifeersetes lümfoidorganites, nagu põrn ja lümfisõlmed, ei toimu vanusega regulaarset suuruse muutust. Vanus ei kahjusta luuüdi.
Tüvirakkude tootmine on vanas üldiselt hästi säilinud
vanus, kuigi on tõendeid nende muutumise määra mõningaste muutuste kohta
jaotus. Usutakse, et tüümuse involutsioon, mis algab puberteedieast, on peamine vanusega seotud muutus immuunsüsteemis. Selline involutsioon seisneb rakulikkuse järkjärgulises vähenemises koos koore piirkondade lümfoidse kogumi ammendumisega ja epiteelirakkude tsüstiliste muutustega. Need on erinevate peptiidide allikas, mis värvatakse noorematest lümfoidrakkudest eristuvatesse lümfoidrakkudesse (T-rakkudesse). Diferentseeritud T-rakkude saagikus väheneb vanuse kasvades. Tüümuse polüpeptiidhormoonide, nagu tümosiin, tümopoetiin ja tümuliin, sünteesi ja sekretsiooni vähendatakse järk-järgult.
Arvatakse, et harknäärme endokriinse aktiivsuse vähenemine mängib võtmerolli immuunsüsteemi vananemisega seotud düsfunktsioonide korral, kuna hormoonasendusravi suudab vanemas eas taastada mitmesuguseid immuunfunktsioone. Tsingi metabolism, millel on immunokompetentsis oluline roll. väheneb vanemas eas, samas kui tsingi lisamine võib taastada immuunfunktsioonid.

Küpseid T-rakke, luuüdi B-rakke ja looduslikke tapjarakke (NK-rakke) saab spetsiifiliste monoklonaalsete antikehade abil tuvastada veres ja lümfoidorganites.
Inimestel ei näidanud see meetod olulisi muutusi lümfotsüütide erinevate alampopulatsioonide vahekorras. Siiski leiti tõsiseid muutusi T-lümfotsüütide töös. Kui vanemas eas T-rakkude koguarv perifeerses veres märkimisväärselt ei muutu, siis T-rakkude alamtüüpide suhtelises arvus on selgeid erinevusi. Ebaküpsete T-eellasrakkude lümfotsüütide arv kasvab koos vanusega, samuti osaliselt aktiveeritud T-lümfotsüütide protsent, mis kannavad ebaküpse tüümuse fenotüübi markereid. Tsütotoksiliste supressorite T-rakkude suhteline suurenemine ja T-rakkude abistajate / indutseerijate arvu vähenemine. Rakkude vahendatud immuunsuse funktsionaalsed defektid korreleeruvad abistaja / indutseerija populatsiooni vähenemisega. Vanadelt inimestelt või laboriloomadelt saadud rakud on vähem võimelised reageerima allogeensetele lümfotsüütidele, fütohemaglutiniinile, konkanavaliin A-le ja lahustuvale antigeenile. Vanemate hiirte lümfotsüütides on vähem
võime äratõukereaktsioone esile kutsuda kui need, mis saadi sama sisetõusliini noorematelt isikutelt. Pool üle 50-aastastest tervetest inimestest kannatab naha ülitundlikkuse all. T-raku abistajate / indutseerijate arvu ja rakkude vahendatud immuunsuse funktsioonide vähenemisega kaasneb antikehade ja autoimmuunreaktsioonide arvu suurenemine.

Humoraalse immuunsuse (B-rakkude funktsioon) vanusega seotud muutusi on keerulisem tuvastada. Uuringud vanuse mõju kohta antikehade tootmisele on andnud vastukäivaid tulemusi, mis võib olla tingitud vananevate inimeste suurest varieeruvusest. Kuid on hästi tõestatud, et vananemine on märkimisväärselt seotud erinevate antikehade, eriti tuumaantigeenide vastaste antikehade esinemisega. Samuti on saadud tõendeid selle kohta, et vananemine mõjutab aktiveeritud B-rakkude antikehade tootmise kiirust. Immuunvastuse skeem on normaalne:

Mis puutub funktsionaalsetesse muudatustesse, siis täheldati nende rikkumisi erinevatel tasanditel. Esiteks väheneb vanemate inimeste võime T-rakke paljuneda, olenemata sellest
stimulatsioon (antigeenid, mitogeenid) ja defekt puudutab mõlemat
stimulatsioonile reageerivate rakkude arv ja enneaegne
reageerivate rakkude klooni jõu ammendumine. Reageerimine paljudele interleukiinidele, mis füsioloogiliselt vahendavad proliferatiivse vastuse modulatsiooni, surutakse alla. See nähtus registreeriti mitte ainult T-rakkude, vaid ka NK-rakkude suhtes, mis on vanemas eas interleukiin-2 või interferooni toime suhtes vähem tundlikud. Abirakkude (fagotsüüdid, makrofaagid) puhul on teada, et nende arv ja funktsioon ei muutu vanusega ning teatud tingimustel selgub, et nende aktiivsus suureneb.

Immuunsuse vananemise mehhanismide uurimisel oli oluline saavutus kindlaks määrata vanusega seotud muutuste roll närvi- ja endokriinsüsteemis selle arengus. Närvi- ja immuunsüsteemi seost vahendavad hormoonid ja neurotransmitterid, mis jõuavad lümfoidorganitesse ja -rakkudesse vere kaudu või otseste ühendustega autonoomse närvisüsteemiga. Neuroendokriinne immuun
interaktsioone teostab humoraalsete tegurite ringlus
epifüüsi-hüpotalamuse-hüpofüüsi süsteem või otse
neuropeptiidid ja hormoonid või kaudselt toimingu kaudu
selle süsteemi komponendid perifeersete hormoonide sekretsiooniks
endokriinsed näärmed, millel on ka immunomoduleeriv toime
aktiivsus.
Katsed on näidanud, et mõju vanadele
kilpnäärmehormoonide, kasvuhormooni ja analoogidega loomad
hormooni vabastav LH on võimeline indutseerima harknäärme endokriinsete funktsioonide taasaktiveerumise ja taastama mitmesugused vanusega seotud perifeersed immuunpuudulikkused, nagu näiteks T-rakkude funktsionaalne kasulikkus, NK-rakkude tsütotoksilisus.

Tundub, et neuroendokriinsüsteem toimib mitte ainult immuunsüsteemi modulaatorina, vaid ka immuunsüsteemis genereeritud signaalide sihtmärgina. Selliste koostoimete näideteks on muutused neuroendokriinses tasakaalus, mille võib esile kutsuda kas vastavate lümfoidorganite (nt harknääre) eemaldamine või immuunsüsteemi talitlushäire vastuse tagajärjel antigeeni immunogeensetele või tolerogeensetele annustele. Lisaks toodavad küpsed lümfoidrakud, mida stimuleerib antigeen, humoraalseid tegureid, mis on sarnased (kui mitte identsed) klassikalistele hormoonidele ja
neurotransmitterid (nagu ACTH, TSH, kasvuhormoon, prolaktiin,
gamma adrenaliin). Need vastastikused seosed neuroendokriinse ja
immuunsüsteem toimub kogu elu, kuid vananemise ajal on see eriti oluline.
Neuroendokriinsüsteem:

Viimastel aastatel on leitud, et mõned immunomodulaatorid,
eriti võivad tüümuse peptiidipreparaadid taastada
immuunsusrakkude pädevus vanas kehas ja suureneb
loomade eluiga.

Inimese tsivilisatsiooni ajaloos on inimesed unistanud surematusest ja igavesest noorusest. Igas usundis leidub teispoolsusest arukaid olendeid, kes on surematud ega allu vananemisele. Ja ainult inimesed kasvavad ebatäiuslikkuse tõttu lagunenud ja surevad. Inimkonna parimad meeled on otsinud tõelised põhjused vananeb ja ravib seda. Kuid aastatuhanded otsingud pole tulemusi andnud. Võib-olla on tänapäevane teadus jõudnud isegi ühe sõnaga lähemale sellele, et vastata sellele, mis mängib inimese vananemisprotsessis suurt rolli?

Vananemise põhjused kaasaegse teaduse seisukohalt

inimkeha vananemise populaarsed teooriad erinevate teadusavastuste osas.

Igal ajal võimul olijad julgustasid vananemisega võitlema asunud teadlaste tööd, sest iga valitseja, kelle elu kipub langema, ei kahetse midagi lõputult kaua võimu ja rikkuse nautimise võimaluse pärast. Seetõttu on selle teema teadmistebaas üsna suur. Mida olete vananemisest seni õppinud? On välja töötatud vananemise teooriad, mis selgitavad, miks inimene aja jooksul laguneb ja nad jagunevad rühmadesse:

Molekulaarne geneetiline rühm

1. Telomeeriline;
2. Kõrgendatud;
3. Adoptiivne ja regulatiivne;
4. Ristsildamine.

Skolastiline (tõenäosuslik) rühm:

1. Vabade radikaalide mõju;
2. Kiirgus;
3. Apoptoos;
4. Redusomnaja (autor Olovnikov);
5. Somaatilised mutatsioonid;
6. Neurogeenne;
7. Programmeeritud vananemine;
8. Medawara ja Sacher.

Molekulaarne geneetiline telomeerne teooria

See on üks populaarsemaid vananemisteooriaid (Vikipeedia materjal) ja selle esitas Ameerika Ühendriikide gerantoloog L. Hayflick juba 1961. aastal. Ta suutis eksperimentaalselt tõestada, et inimkeha rakkudel on piiratud jagunemisvõime (eelkõige suudavad fibroblastid seda teha mitte rohkem kui 50–60 korda).

Näide molekulide liikumisest.

Teadlane ei suutnud sellele nähtusele siiski seletust leida. Selle põhjused paljastas kümme aastat hiljem biokeemik A. N. Olovnikov, kes leidis iga DNA otsast kindlad piirkonnad - telomeerid, mis lühenesid pärast kromosoomi igat jaotust. Kui jagunemiste piir on ammendatud, toimuvad rakus teatud degeneratiivsed muutused, mis järk-järgult surevad.

Neurogeenne teooria

Selle teooria rajajaks oli kuulus akadeemik Pavlov I. P. Neurogeense teooria pooldajad peavad inimkeha vananemise peamiseks põhjuseks kesknärvisüsteemi funktsionaalseid häireid.

Prantsusmaalt pärit gerontoloogid, kes järgivad sama seisukohta, näevad probleemi algpõhjust inimese aju kognitiivsete võimete vähenemises.
Ameerika Ühendriikide teadusmaailma esindajad seostavad inimkeha töö järkjärgulist muutumist räbu kogunemisega ajurakkude vahelistes ruumides.

Vabade radikaalide mõju

Teooria olemus seisneb negatiivses mõjus inimesele keemiliste osakeste, mille välistel orbiitidel paiknevad paardumata elektronid, mille tõttu nad väga aktiivselt reageerivad ümbritsevate molekulidega.

Vabade radikaalide negatiivse mõju teooria.

Kehas võivad radikaalid moodustada:

• tavalise vaheainena tavalise vaheainena;
• võimsa ioniseeriva kiirguse (kiirguse) allika mõjul.

Selle vananemisteooria kinnitus saadi ka katse käigus inimese rakkudega - fibroblastidega.

Seega on vabade radikaalide osalemine vananemisprotsessis tõestatud.Vabade radikaalide püüdmise katsed selle teooria kinnitamiseks või ümberlükkamiseks on andnud huvitavaid tulemusi.

Drosophila kärbsed ja hiired, kes said suures annuses E-vitamiini, mis võib deaktiveerida vabu radikaale, elasid kontrollrühmast oluliselt kauem.

Vananemismehaanika

Vanusega inimkehas toimuvate muutuste teoreetiline põhjendus on selge, kuid millised on vananemise mehhanismid? Nad jagunevad kahte põhirühma:

1. füsioloogilised mehhanismid;
2. immunoloogilised mehhanismid.

Mõlemad rühmad on küll inimkeha järkjärgulise kulumise tulemus, kuid need avalduvad organisatsiooni erinevatel tasanditel.

Füsioloogilised mehhanismid

Vanus ei säästa ühtegi inimkeha kude, kaasa arvatud närviline, mis muutub kõikehõlmavalt selle olemasolu kõikidel tasanditel:

1. struktuurne;
2. biokeemiline;
3. funktsionaalne.

Vananemise füsioloogilised mehhanismid struktuuritasandil avalduvad suure hulga närvirakkude kadumisega selgroog, väikeaju ja basaalganglionid. Sellisel juhul kannatab aju palju vähem.

Mis puutub biokeemilistesse muutustesse, siis need on eriti märgatavad hüpotalamuses. DOPA-dekarboksülaasi ja norepinefriini sisaldus selles järk-järgult väheneb, samas kui atsetüülkoliinesteraas ja monoamiini oksüdaas suurenevad, vastupidi.

Mõned muud näitajad muutuvad:

• ajukudede veesisaldus väheneb;
• eri tüüpi lipiidide suhe muutub;
• vabade radikaalide protsessid võimenduvad;
• dNA mutatsioonide arv kasvab;
• valgusünteesi kiirus väheneb.

Selle kõige tagajärg on keha funktsionaalsed häired:

• motoorsete reaktsioonide pärssimine;
• uue teabe meeldejätmise aeglustamine;
• sügava une faasi häire;
• kehahoia muutus;
• hüpotensioon;
• kehatemperatuuri reguleerimise probleemid;
• kusepidamatus;
• seedetrakti häired.

Vanusega muutub sümpaatiline süsteem aktiivsemaks, millel on teatud mõju kognitiivsele funktsioonile.

Immunoloogilised mehhanismid

Hematopoeetilise süsteemi ja immuunsüsteemi seos on väga tihe. Mõlemad kaitsevad keha nakkuste ja kasvajate arengu eest. Hematopoeesi vanusega ei vähene, põrna ja lümfisõlmede suurus ei muutu.

Vananemise immunoloogilised mehhanismid on:

• süsteemide reservi kitsendamine;
• aeglustades nende reageerimist stressirohketele olukordadele.

Vanusega väheneb tsingi metabolism, millest sõltub suuresti immunokompetentsus. Selle parameetreid saate parandada, kui võtate selle metalli sooli sisaldavaid ravimeid.

Muutused inimese kehas vananemise ajal

Teaduslikult on vananemine füsioloogiline protsess, millega kaasnevad teatud muutused:

• ainevahetuse kiirus langeb;
• väheneb hapnikutarbimine ja süsinikdioksiidi heide;
• keha rakkudes väheneb vee, magneesiumi, fosfori ja kaaliumi ioonide sisaldus;
• suureneb kloori-, naatrium- ja kaltsiumioonide kontsentratsioon;
• kaltsiumisoolad ladestuvad veresoonte seintele, häirides nende normaalset toimimist;
• süda nõrgeneb, - väheneb nii minut kui ka insuldi maht;
• neerud skleroosuvad, mistõttu diurees langeb;
• toit imendub seedetrakti ensüümide tootmise vähenemise tõttu järjest halvemini;
• paljunemisfunktsioon nõrgeneb ja langeb välja;
• nõrgenenud immuunsus.

Kõik need ükskõik millisel tasandil esinevad muutumatud muutused võivad esineda kolme tüüpi:

1. kiirendatud;
2. looduslik;
3. aegluubis.

Igavese nooruse säilitamise seisukohalt on huvitav kaaluda viimast punkti. Hilinenud vananemisprotsessis aeglustuvad keha tahtlikud vanusemuutused märkimisväärselt, põhjustades pikaealisuse nähtust. Inimkonna parimad teaduslikud mõtted töötavad selle põhjuse väljaselgitamiseks.

Kas on võimalik üldse vanaks jääda?

Hoolimata teadlaste kõikidest jõupingutustest ja asjaolust, et praegu teadaolevad vananemise teooriad hõlmavad paljusid põhjuseid, mis viivad revolutsiooni ja inimese surmani, pole igavese nooruse jaoks tõhusat retsepti loodud. On eakaid inimesi, kellel õnnestus see protsess peatada.

Mida tuleks teha, et vananemisprotsessi algust edasi lükata ja seda protsessi aeglustada? Noorusena hoidmine on veidi kauem võimalik kui enamus ümbritsevatest inimestest, kuid selleks tuleks pingutada juba väga varajases eas.

• puhta toidu söömine ilma igasuguste keemiliste lisanditeta;
• rikkalik jook;
• mõõdukas regulaarne füüsiline treening;
• süüa palju kala või kalaõli, mis sisaldab looduslikku antioksüdanti - E-vitamiini;
• tasakaalustatud toitumine, kus on palju tooreid köögivilju ja puuvilju;
• range uni ja ärkvelolek;
• rahulikud sõbralikud suhted kõigi ümbritsevatega;
• mis tahes haiguste õigeaegne ravi;
• regulaarsed täielikud füüsilised uuringud;
• immuunsuse korrapärane korrigeerimine;
• pärast menopausi algust - hormonaalse tausta korrigeerimine.