Естествознание как революционизирующая сила цивилизации

1. Общие сведения. Старение любого организма, в том числе организма человека, воспринимается как неизбежный естественный процесс. Средняя продолжительность жизни человека колеблется в пределах от 55 до 85 лет. Продолжительность жизни человека может достигать 100 и более лет, жители горных селений Кавказа. Проблема продления жизни живого организма актуальна и по сей день, и ее решение во многом зависит от усилий ученых: медиков, биохимиков, психологов и др.

Б) Механизм старения. В утверждении «все живое подвержено старению» содержится некоторая истина. Например, бактерии в процессе размножения делятся пополам, при этом не стареют и не погибают, и дают начало другим клеткам, которые в свою очередь снова делятся и т.д. Клетка, давая начало всем остальным фактически остается бессмертной. Вопрос о старении одноклеточных организмов и непрерывно делящихся клеток, например, половых или опухолевых, до сих пор остается открытым. В многоклеточном организме соматические клетки поддерживают жизнедеятельность организме (обеспечивая движение, питание и т.д.), а половые клетки делятся, обеспечивая продолжение рода. Соматические клетки стареют и умирают, половые же практически вечны. Каков же механизм старения соматических клеток? Установлено, что каждая соматическая клетка способна делиться не более 50 раз. Постепенное старение организма обусловлено тем, что соматические клетки исчерпывают отпущенное на их долю число делений, после чего клетки стареют и погибают. Возможны случаи, когда соматические клетки, нарушая это правило, делятся непрерывно, воспроизводя свои копии, а это, к сожалению, приводит в организме опухолей, часто приводящих к гибели всего организма.

2. Старение и продолжительность жизни. Еще в начале XX века физиологи обратили внимание на то, что крупные млекопитающие живут дольше, чем мелкие - мышь живет 3,5г., собака - 20 лет, слон - 70 лет. Такая зависимость объяснялась разной интенсивностью обмена веществ. Средняя суммарная затрата энергии на единицу массы тела у разных млекопитающих в течение жизни примерно одинакова-200ккал/г. Каждый вид способен переработать лишь определенное количество энергии, исчерпав ее он погибает. Существует обратная зависимость между интенсивностью обмена веществ и продолжительностью жизни. Недавно выяснилось, что одним из важных факторов определяющих продолжительность жизни является парциальное давление кислорода. Чистый кислород убивает лабораторных животных в течение нескольких дней, а при давлении 2-5 атм. этот срок сокращается до часов и минут. Сама по себе молекула 0₂ и Н₂0 не токсичны, однако восстановление кислорода сопровождается образованием повреждающих клетки продуктов: супераксидного анион-радикала - это активная форма кислорода, ферменты (супероксиддисмунтазы) снижают их вредное действие на клетки. Свободные радикалы также могут образовываться в клетках под действием радиации, химических реакций и перепадов температуры. Чем выше интенсивность обмена веществ в организме, тем больше он потребляет 0₂. Предполагается, что продолжительность жизни животных и человека зависит от отношения активности супероксиддисмутаза и интенсивности обмена веществ. Супероксиддисмутаза названа «ферментом антистарения».

3. Поиск средств против старения. Новые представления о механизме старения позволяют объяснить некоторые факты известные ученым: почему животные, которых кормили малокалорийной, но сбалансированной пищей, чем те, что питались вдоволь — ответ прост — потому, что ограниченное питание снижает интенсивность обмена веществ. Большая продолжительность жизни женщин (в среднем на 10 лет) связана с более низкой интенсивностью обмена веществ. Феномен долгожительства в горных районах, также объясняется меньшей интенсивностью обмена веществ у людей, живущих в условиях с пониженным содержанием кислорода. Разный срок жизни различных клеток организма объясняется разным уровнем в них фермента супериксиддисмутаза. Наблюдения показали, что под действием радиации происходят в организме те же изменения, что и при естественном старении. Т.е. под действием радиации образуются активные формы кислорода. В последние годы введением в организм лабораторных животных антиоксидантов наподобие супероксидисмутаза удалось увеличить в 1,5 раза их жизнь. Но все же наиболее эффективный способ предотвращения старения заключается в исправлении программы заложенной в геноме организма.

Возрастное ослабление организма обуславливается ухудшением работоспособности составляющих его клеток. Исследования показали, что с каждым клеточным делением уменьшаются теломеры - особые хромосомные структуры, расположенные на концах клеточных хромосом. Такое уменьшение приводит к старению клеток. В 1997г. в США и Канаде удалось искусственно удлинить в клетках теломер, при этом клетки обрели способность многократно делиться полностью, сохраняя свои нормальные свойства. Очень важно, что клетки обретя потенциалное бессмертие, не стали раковыми и не вызывают опухоли.

Проводятся целенаправленные эксперименты, обсуждаются различные мнения и доводы - все это дает возможность с оптимизмом утверждать: если не нынешнее, то грядущее поколение воспользуется плодами кропотливых и сложнейших экспериментов, которые позволят продлить жизнь человеку до 100 - 200 и более лет.